BR112020001624B1

BR112020001624B1 - Recuperação eficiente de componentes valiosos do efluente de pirólise catalítica de biomassa

Info

Publication number: BR112020001624B1
Application number: BR112020001624-1A
Authority: BR
Inventors: Romina Digne; Cristina RUIZ MARTINEZ; Alexandre Bernard Pagot; Marc François Philippe Jacquin; Frédéric Jean-Michel Feugnet; Charles Mitchel Sorensen
Original assignee: Anellotech, Inc
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2022-09-27
Also published as: BR112020001624A2; CN110741066B; CA3066883C; MX2019014884A; EP3658650B1; JP7062047B2; EP3658650A1; KR102423926B1; US11434430B2; JP2020533425A; KR20200035256A; CN110741066A; US20200165527A1; AU2017424980A1; CA3066883A1; WO2019022743A1; MY195685A

Abstract

Um processo que compreende a separação de um efluente do processo de pirólise catalítica de biomassa, uma fase oleosa rica em naftaleno, um óleo fenólico e uma fase vapor contendo gás de combustão, água e BTX, em que a dita fase vapor pode ser condensada para separar água líquida e hidrocarbonetos líquidos do gás de combustão e BTX.

Description

Campo da invenção

[0001] A invenção refere-se ao fracionamento aprimorado dos produtos de um processo de pirólise catalítica de biomassa (Bio-TCat). A invenção provê um método de fracionamento eficiente para a recuperação de benzeno, tolueno e xilenos (denominado coletivamente BTX) e subprodutos (gás de combustão, água, óleo fenólico e óleo rico em naftaleno) presentes em uma corrente de efluente de Bio-TCat.

Fundamentos da invenção

[0002] O processo Bio-TCat envolve a conversão de biomassa em um reator de leito fluido catalítico para produzir uma mistura de aromáticos, olefinas e uma variedade de outros materiais. Está relacionado à tecnologia de Pirólise Rápida Catalítica (“CFP”), mas a conversão ocorre ao longo dos tempos de contato entre o catalisador e a biomassa, e é maior do que o processamento típico de CFP. Os aromáticos produzidos pelo Bio-TCat incluem benzeno, tolueno, xilenos e naftaleno, entre outros aromáticos. As olefinas incluem etileno, propileno e quantidades menores de olefinas de maior peso molecular. É um objetivo geral da tecnologia Bio-TCat prover altos rendimentos de BTX, pois esses geralmente são os produtos mais valiosos.

[0003] O efluente bruto de um processo Bio-TCat é uma mistura complexa que compreende compostos aromáticos, olefinas, oxigenados, parafinas, H2, CO, CO2, água, carvão, cinzas, coque, finos de catalisadores e uma série de outros compostos, mas geralmente muito pouco bio-óleo. A produção, a separação e a recuperação dos vários componentes, especialmente aqueles considerados mais valiosos, a partir desta complexa mistura é cada vez mais importante.

[0004] Na Patente Norte-Americana n° 8.277.643; Patente Norte-Americana n° 8.864.984; Publicação de Patente Norte-Americana n° 2012/0203042 A1; Publicação de Patente Norte-Americana n° 2013/0060070 A1, Publicação de Patente Norte-Americana n° 2014/0027265 A1; e a Publicação de Patente Norte-Americana n° 2014/0303414 A1, cada uma aqui incorporada por referência em sua totalidade, são descritas condições de aparelho e processo adequadas para pirólise rápida catalítica.

[0005] WO2012/092075A1 descreve um método para a separação do produto de um sistema de pirólise de biomassa para a produção de bio-óleos celulósicos. O efluente tratado nele difere consideravelmente daquele de um processo Bio-TCat e, portanto, dos problemas implicados. Por exemplo, o carvão no efluente de Bio-TCat está presente em baixa extensão, uma vez que é filtrado nos ciclones da seção de reação, enquanto um efluente de pirólise de biomassa contém uma quantidade significativa de carvão que deve ser tratado rapidamente. Essa descrição aborda o problema de resfriamento brusco rápido para minimizar a policondensação indesejada e a degradação térmica, mas não aborda o problema da remoção de compostos fenólicos antes da condensação da água e a possibilidade de realizar a absorção dos compostos desejados usando uma corrente interna do processo.

[0006] WO2016/004248A2 descreve um método para recuperar produtos químicos aromáticos da corrente de produto de um processo de pirólise catalítica compreendendo: resfriar bruscamente o produto com água da corrente de processo; separar uma primeira fase vapor; recuperar aromáticos da primeira fase vapor; e recuperar oxigenados do primeiro produto da fase líquida. Com essa configuração, a água é condensada com alguns hidrocarbonetos pesados, alguns dos quais são oxigenados. A sua afinidade com a água induzirá a alta poluição da água. De acordo com o exemplo desta patente, o nível de cresol e fenol na água pode atingir 7400 ppm em peso (ppmw), um problema importante para o tratamento de águas residuais.

[0007] À luz das práticas comerciais atuais e das descrições da técnica, é necessário um método econômico simples para o fracionamento e recuperação de benzeno, tolueno e xilenos (BTX) e subprodutos (gás de combustão, água, óleo fenólico e óleo rico em naftaleno) presentes em uma corrente de efluente de Bio-TCat. A presente invenção provê tal método.

Sumário da invenção

[0008] A presente invenção provê um processo para a separação de um efluente do processo de pirólise catalítica de biomassa compreendendo pelo menos as seguintes etapas: a) fracionar o dito efluente para produzir um efluente de óleo rico em naftaleno, um efluente de óleo fenólico e um efluente gasoso compreendendo gás de combustão, água e BTX gasoso, e b) separar e condensar parcialmente o dito efluente gasoso da etapa a) compreendendo gás de combustão, água e BTX gasoso para produzir um efluente gasoso compreendendo gás de combustão e BTX gasoso, um efluente líquido compreendendo hidrocarbonetos incluindo hidrocarbonetos selecionados a partir do grupo que consiste em benzeno, tolueno, xilenos e combinações dos mesmos (por exemplo principalmente BTX), e um efluente líquido compreendendo água e menos de 1.000 ppmw ou menos de 500 ppmw ou menos de 300 ppmw, como 50 ppmw ou menos, por exemplo, de 10 a 50 ppmw, de compostos fenólicos.

[0009] Este processo compreende um esquema de fracionamento aprimorado e eficiente para a separação dos diferentes produtos do efluente de um sistema de reação de pirólise catalítica de biomassa. O método provê a separação e a recuperação eficazes de produtos aromáticos desejáveis (benzeno, tolueno e xilenos) e subprodutos (gás de combustão, água, óleo fenólico e óleo rico em naftaleno). O efluente da seção de reação de um processo de pirólise catalítica de biomassa opcionalmente já passou por ciclones para separar o catalisador, carvão e gases. O efluente da seção de reação contém preferencialmente apenas partículas sólidas menores que 10 μm.

[00010] Em uma modalidade da presente invenção, o esquema de fracionamento para a separação dos diferentes produtos do efluente de um sistema de reação Bio-TCat de biomassa compreende resfriamento e recuperação de calor. A alimentação de efluentes da etapa a) pode ser resfriada em um trocador de calor sem atingir a temperatura de condensação. O calor recuperado pode ser usado para geração de vapor ou aquecimento de uma corrente de processo interno.

[00011] A combinação das etapas a) e b), ou seja, um aspecto da presente invenção, permite separar um óleo rico em naftaleno, um óleo fenólico, um efluente de hidrocarboneto líquido (principalmente BTX) e água líquida da corrente de efluentes e da corrente de vapor (ainda contendo BTX gasoso valioso) e absorção do BTX presente no efluente gasoso da etapa b) em um óleo pobre e regeneração do óleo pobre usado como líquido absorvente.

[00012] Além disso, uma modalidade da invenção compreende as etapas: a1) opcionalmente, resfriar o efluente de pirólise catalítica de biomassa, como em um trocador de calor a uma temperatura em que a condensação é evitada, a2) opcionalmente, resfriar bruscamente o efluente de pirólise catalítica de biomassa ou efluente da etapa a1) se a etapa a1) for realizada, tal como por contato com um óleo rico em naftaleno, a3) opcionalmente, separar o alcatrão do efluente de pirólise catalítica de biomassa ou efluente da etapa a1) ou efluente da etapa a2) se a etapa a1) e/ou a2) forem executadas, a) fracionar o efluente de pirólise catalítica de biomassa ou efluente da etapa a1) e/ou etapa a2) e/ou etapa a3) para produzir um efluente de óleo rico em naftaleno, um efluente de óleo fenólico e um efluente gasoso compreendendo gás de combustão, água e BTX gasoso, b) separar e condensar parcialmente o efluente gasoso da etapa a) compreendendo gás de combustão, água e BTX gasoso para produzir um efluente gasoso compreendendo gás de combustão e BTX gasoso, um efluente líquido compreendendo hidrocarbonetos incluindo hidrocarbonetos selecionados a partir do grupo que consiste em benzeno, tolueno, xilenos e combinações dos mesmos, e um efluente líquido compreendendo água e menos de 1.000 ppmw ou menos de 500 ppmw ou menos de 300 ppmw, como 50 ppmw ou menos, por exemplo, de 10 a 50 ppmw, de compostos fenólicos, e c) recuperar opcionalmente o BTX do efluente líquido compreendendo hidrocarbonetos e/ou efluente gasoso da etapa b).

[00013] Além disso, a etapa opcional c) da recuperação do BTX pode compreender uma etapa de absorção c1) do efluente gasoso da etapa b) seguida por uma etapa de destilação ou fracionamento c2) para separar o produto compreendendo BTX e óleo pobre. A etapa de absorção c1) pode compreender o contato do efluente gasoso da etapa b) com um óleo pobre em uma coluna de absorção para resultar em uma fase oleosa rica e a alimentação compreendendo a fase oleosa rica da etapa c1) pode ser fracionada na etapa c2) para recuperar pelo menos BTX e óleo pobre. A alimentação para a etapa de fracionamento c2) pode compreender a fase oleosa rica da etapa c1), o efluente de óleo fenólico da etapa a) e/ou o efluente líquido contendo hidrocarbonetos da etapa b).

[00014] A invenção é útil em prover um benefício triplo ao fracionamento do efluente do processo de pirólise catalítica de biomassa, por exemplo, um efluente de biomassa Bio-TCat, anteriormente encontrado na técnica, isto é: (i) problemas de limitação de incrustação e emulsões de água devido à condensação de alcatrões primeiro no processo e na condensação de hidrocarbonetos com temperatura de ebulição superior a 150°C junto à água; (ii) limitação do teor de compostos oxigenados, particularmente o de compostos fenólicos e cresólicos, no efluente da água, melhorando sua tratabilidade; e (iii) recuperação de um fluxo de BTX com baixo teor de compostos oxigenados. Em particular no que diz respeito aos compostos fenólicos no efluente de água destinado ao tratamento de águas residuais, sabemos que altas concentrações, como mais de 1.000 ppmw, de compostos fenólicos são tóxicas para as bactérias do tratamento de águas residuais. Embora essas bactérias possam tolerar facilmente 50 ppmw ou menos desses compostos na água a ser tratada, elas podem ser aclimatadas ao longo do tempo a níveis mais altos até 1.000 ppmw, mas é mais desejável ter a menor quantidade possível de compostos fenólicos no efluente a ser tratado como água residual, por exemplo, o efluente líquido compreendendo a água da etapa b).

[00015] Portanto, as vantagens da presente invenção incluem um processo de separação de um efluente do processo Bio-TCat compreendendo a separação do efluente do óleo fenólico e particularmente compostos fenólicos e cresólicos do efluente de Bio-TCat. Isso limita o entupimento das colunas e eventuais problemas de formação de emulsão de água/hidrocarboneto, além de limitar o teor de fenol na água e o teor de hidrocarbonetos com temperatura de ebulição superior a 150°C em água.

Breve descrição dos desenhos

[00016] A Figura 1 é um esquema do processo de separação da invenção.

[00017] A Figura 2 é um esquema mais detalhado de uma modalidade preferida da invenção, incluindo uma seção a jusante para melhorar a recuperação de BTX.

[00018] A Figura 3 é um diagrama de processo detalhado de uma modalidade preferida da invenção.

Descrição detalhada da invenção

[00019] Como usado aqui, o termo "aromático" ou "composto aromático" refere-se a um composto de hidrocarboneto ou compostos que compreendem um ou mais grupos aromáticos, como, por exemplo, sistemas de anéis aromáticos únicos (por exemplo, benzil, fenil, etc.) e sistemas de anéis aromáticos policíclicos fundidos (por exemplo, naftil, 1,2,3,4-tetra-hidronaftil, etc.). Exemplos de compostos aromáticos incluem, mas não limitados a, benzeno, tolueno, indano, indeno, 2-etil-tolueno, 3- etil-tolueno, 4-etil-tolueno, trimetilbenzeno (por exemplo, 1,3,5-trimetilbenzeno, 1,2,4-trimetilbenzeno, 1,2,3- trimetilbenzeno, etc.), etilbenzeno, estireno, cumeno, propilbenzeno, xilenos (por exemplo, p-xileno, m-xileno, o-xileno), naftaleno, metil-naftaleno (por exemplo, 1-metil- naftaleno), antraceno, 9,10-dimetilantraceno, pireno, fenantreno, dimetil-naftaleno (por exemplo, 1,5- dimetilnaftaleno, 1,6-dimetilnaftaleno, 2,5- dimetilnaftaleno, etc.), etil-naftaleno, hidrindeno, metil- hidrinedeno e dimetil-hidrindeno. Aromáticos de anel único e/ou anel superior também podem ser produzidos em algumas modalidades. Os aromáticos também incluem compostos de anel único e múltiplos que contêm substituintes heteroátomos, ou seja, fenol, cresol, benzofurano, anilina, indol, etc.

[00020] Conforme usado aqui, o termo "biomassa" recebe seu significado convencional na técnica e é usado para se referir a qualquer fonte orgânica de energia ou produtos químicos que é renovável. Seus principais componentes podem ser: (1) árvores (madeira) e toda outra vegetação; (2) produtos e resíduos agrícolas (milho, frutas, ensilagem de lixo, etc.); (3) algas e outras plantas marinhas; (4) resíduos metabólicos (esterco, esgoto) e (5) resíduos urbanos celulósicos. Exemplos de materiais de biomassa são descritos, por exemplo, em Huber, G.W. et al. “Synthesis of Transportation Fuels from Biomass: Chemistry, Catalysts, and Engineering,” Chem. Rev. 106, (2006), pp. 4044-4098.

[00021] A biomassa é convencionalmente definida como o material biológico vivo ou recentemente morto que pode ser convertido para uso como combustível ou para produção industrial. O critério como biomassa é que o material tenha participado recentemente no ciclo de carbono, para que a liberação de carbono no processo de combustão não resulte em aumento líquido médio em um período razoavelmente curto de tempo (por esse motivo, combustíveis fósseis, como turfa, lignito e carvão não são considerados biomassa por esta definição, pois contêm carbono que não participou do ciclo de carbono por um período longo, de modo que sua combustão resulta em um aumento líquido no dióxido de carbono atmosférico). Mais comumente, a biomassa refere-se a matéria vegetal cultivada para uso como biocombustível, mas também inclui matéria vegetal ou animal usada para produção de fibras, produtos químicos ou calor. A biomassa também pode incluir resíduos ou subprodutos biodegradáveis que podem ser queimados como combustível ou convertidos em produtos químicos, incluindo resíduos municipais, resíduos verdes (resíduo biodegradável composto por resíduos de jardins ou parques, como cortes de grama ou flores e aparas de arbustos), subprodutos da agricultura incluindo esterco animal, resíduos de processamento de alimentos, lodo de esgoto e licor preto de polpa de madeira ou algas. A biomassa exclui material orgânico que foi transformado por processos geológicos em substâncias como carvão, xisto betuminoso ou petróleo. A biomassa é cultivada ampla e tipicamente a partir de plantas, incluindo Miscanthus, eufórbia, girassol, “Switchgrass”, cânhamo, milho branco (milho amarelo), choupo, salgueiro, cana-de-açúcar e óleo de palma (óleo de palma) com raízes, caules, folhas, cascas de sementes e frutas tudo sendo potencialmente útil. O processamento da matéria-prima para introdução na unidade de processamento pode variar de acordo com as necessidades da unidade e a forma da biomassa. A biomassa pode ser distinguida do carbono derivado de fósseis pela presença de 14C em quantidades significativamente superiores às encontradas nos combustíveis fósseis.

[00022] Como usado aqui, o termo "composto oxigenado" inclui qualquer composto orgânico que contenha pelo menos um átomo de oxigênio em sua estrutura, como álcoois (metanol, etanol, etc.), ácidos (por exemplo, ácido acético, ácido propiônico, etc.) , aldeídos (por exemplo, formaldeído, acetaldeído, etc.), ésteres (por exemplo, metil, acetato, acetato de etila, etc.), éteres (por exemplo, éter dimetílico, éter dietílico etc.), aromáticos com substituintes contendo oxigênio (por exemplo, fenol, m- cresol, o-cresol, p-cresol, xilenóis, naftóis, ácido benzoico, etc.), éteres cíclicos, ácidos, aldeídos e ésteres (por exemplo, furano, furfural, etc.) e similares. Os compostos oxigenados normalmente entram em ebulição em uma faixa de temperatura de 20 a 575°C.

[00023] Conforme usado aqui, os termos "óleo fenólico" e "óleo oxigenado" incluem aromáticos com substituintes que contêm oxigênio (por exemplo, fenol, m-cresol, o-cresol, p- cresol, xilenóis, etc.) e outros compostos do efluente do reator de Bio-TCat normalmente em ebulição na faixa de 80 a 220°C (por exemplo, benzeno, tolueno, p-xileno, m-xileno, o-xileno, indano, indeno, 2-etiltolueno, 3-etiltolueno, 4- etiltolueno, 1,3,5-trimetilbenzeno, 1,2,4-trimetilbenzeno, 1,2,3-trimetilbenzeno, etilbenzeno, estireno, cumeno, propilbenzeno, naftaleno, etc). O óleo fenólico e o óleo oxigenado são correntes tipicamente em ebulição em uma faixa de temperatura de 80 a 220°C. O óleo oxigenado tem um teor mais baixo de xilenos do que o óleo fenólico.

[00024] O termo "óleo rico em naftaleno", conforme usado aqui, inclui naftaleno, metil-naftalenos (por exemplo, 1-metilnaftaleno, 2-metilnaftaleno etc.), dimetilnaftalenos (por exemplo, 1,5-dimetilnaftaleno, 1,6- dimetilnaftaleno, 2,5-dimetilnaftaleno etc.), etilnaftalenos, outros compostos poliaromáticos (por exemplo, antraceno, 9,10-dimetilantraceno, pireno, fenantreno, etc.) e aromáticos e poliaromáticos contendo heteroátomo (por exemplo, oxigênio, enxofre, nitrogênio etc.). O óleo rico em naftaleno é uma corrente tipicamente em ebulição em uma faixa de temperatura de cerca de 200 a cerca de 575°C.

[00025] O termo "gás de combustão", conforme usado aqui, inclui H2, CO, CO2, COS, N2 e hidrocarbonetos contendo 1 a 6 átomos de carbono (por exemplo, metano, etano, etileno, propano, propileno, n-butano, isobutano, isobuteno, 1-buteno, 2-buteno, pentano, penteno, hexano, hexeno, etc.).

[00026] O termo "alcatrões" ou "alcatrão", conforme aqui utilizado, é uma corrente tipicamente em ebulição em uma faixa de temperatura de cerca de 250 a cerca de 575°C, a corrente geralmente marrom escuro ou preto betuminoso e viscoso.

[00027] Como usado aqui, o termo "óleo pobre" é o óleo usado para absorver o BTX na coluna de absorção. O termo "pobre" significa que o óleo é "pobre" em BTX. O "óleo pobre" normalmente entra em ebulição a uma temperatura superior a 145°C. O óleo pobre é o líquido que entra na coluna de absorção.

[00028] Como usado aqui, o termo "óleo rico" é o óleo que sai do absorvedor que é rico em BTX absorvido. O óleo rico é o líquido que sai da coluna de absorção.

[00029] A presente invenção refere-se ao fracionamento de um efluente do reator do processo de pirólise rápida catalítica de biomassa (Bio-TCat).

[00030] O efluente do reator de Bio-TCat está tipicamente a uma temperatura de 300 a 620°C, como 400 a 575°C, por exemplo, 500 a 550°C, e uma pressão de 100 a 1500 kPa, como 200 a 1000 kPa, por exemplo 300 a 700 kPa (pressões expressas em pressões absolutas).

[00031] O efluente do reator de Bio-TCat normalmente compreende aromáticos, olefinas, compostos oxigenados, parafinas, H2, CO, CO2, água, carvão, cinzas, coque, finos de catalisador e uma série de outros componentes. Em uma base livre de água e livre de sólidos, o efluente do reator pode compreender 20 a 60%, como 25 a 55%, por exemplo 30 a 50% de CO; 10 a 50%, como 15 a 40%, por exemplo 20 a 35% de CO2; 0,1 a 10%, como 0,2 a 5%, por exemplo 0,3 a 1% de H2; 2 a 15%, como 3 a 10%, por exemplo 4 a 8% de CH4; 2 a 40%, como 3 a 35%, por exemplo, 4 a 30% de BTX; 0,1 a 10%, como 0,2 a 5%, por exemplo 0,3 a 3% de compostos oxigenados; e 1 a 15%, como 2 a 10%, por exemplo 3 a 6% de olefinas C2-C4.

[00032] Em uma base livre de água e livre de sólidos, o efluente do reator pode compreender uma mistura de vapor em que a soma de CO e CO2 é de 30 a 90%, como 40 a 85%, por exemplo, 50 a 80%.

[00033] A invenção provê um método para a recuperação do BTX (benzeno, tolueno, xilenos) e dos subprodutos (gás de combustão, água, óleo fenólico e óleo rico em naftaleno) da corrente de efluente do reator.

[00034] Em uma modalidade, o resfriamento rápido do efluente de Bio-TCat pode ser realizado. O resfriamento é rápido, a fim de impedir que as reações de policondensação acumulem subprodutos pesados. O efluente de biomassa é, portanto, primeiro resfriado em um trocador de calor. O calor recuperado pode ser usado para geração de vapor ou para aquecimento de uma corrente de processo interno. A temperatura de saída do trocador de calor é preferencialmente tal que a condensação da corrente de efluente do reator seja evitada, a fim de evitar depósitos de alcatrão. Esta temperatura é normalmente compreendida entre 150 e 500°C, por exemplo 200 a 400°C, dependendo do tipo de biomassa tratada e da taxa de gás necessária para fluidizar o leito do reator. O trocador de calor normalmente opera a uma pressão de 100 a 1500 kPa, como 200 a 1000 kPa, por exemplo, 300 a 700 kPa (pressões expressas como pressões absolutas).

[00035] Em geral, a presente invenção compreende pelo menos uma separação do dito efluente de Bio-TCat para produzir um efluente de óleo rico em naftaleno, um efluente de óleo fenólico, líquido compreendendo água, líquido compreendendo hidrocarbonetos (principalmente BTX) e um efluente gasoso compreendendo gás de combustão e BTX gasoso. O objetivo da invenção (etapas a) e b)) é a separação do óleo rico em naftaleno, óleo fenólico e água da corrente de efluente de Bio-TCat. A separação pode ocorrer em um único dispositivo de separação ou em dispositivos de separação separados. O esquema básico de fracionamento da presente invenção está representado na Figura 1.

[00036] Referindo-se mais particularmente à Figura 1, o efluente do processo de pirólise catalítica de biomassa é provido ao sistema de fracionamento "a” através da corrente 1. O óleo rico em naftaleno é removido do sistema “a” através da corrente 2; o óleo fenólico é removido através da corrente 3; e o efluente gasoso compreendendo gás de combustão, BTX e água é removido através da corrente 4. O efluente gasoso da corrente 4 é passado para o sistema de separação "b", a partir do qual o efluente líquido que compreende água e compostos fenólicos limitados, como menos de 1.000 ppmw ou menos de 500 ppmw ou menos de 100 ppmw, como 50 ppmw ou menos, por exemplo de 10 a 50 ppm em peso, de compostos fenólicos, é removido através da corrente 5; o efluente líquido compreendendo hidrocarbonetos incluindo hidrocarbonetos selecionados a partir do grupo que consiste em benzeno, tolueno, xilenos e suas combinações é removido através da corrente 6; e o efluente gasoso compreendendo gás de combustão e BTX gasoso é removido através da corrente 7. Um corte da corrente 6 é passado para o sistema "a" como refluxo através da corrente 8 e o restante da corrente 6 é obtido através da corrente 9.

[00037] Mais particularmente, a presente invenção provê um processo para a separação de um efluente do processo de pirólise catalítica de biomassa compreendendo pelo menos as seguintes etapas: a) fracionar o dito efluente do processo de pirólise catalítica para produzir um efluente de óleo rico em naftaleno, um efluente de óleo fenólico e um efluente gasoso compreendendo gás de combustão, água e BTX gasoso, e b) separar e condensar parcialmente o efluente gasoso da etapa a) compreendendo gás de combustão, água e BTX gasoso para produzir um efluente gasoso compreendendo gás de combustão e BTX gasoso, um efluente líquido compreendendo hidrocarbonetos (principalmente BTX) e um efluente líquido compreendendo água e menos de 1.000 ppmw ou menos de 500 ppmw ou menos de 300 ppmw, como 50 ppmw ou menos, por exemplo, de 10 a 50 ppmw, de compostos fenólicos.

[00038] A etapa a) pode ser realizada em uma coluna de fracionamento.

[00039] Em uma modalidade preferida da presente invenção, representada pela Figura 2, a etapa a) e a etapa b) podem compreender a seguinte sequência: resfriar o efluente de Bio-TCat, resfriar bruscamente o efluente de Bio-TCat com óleo rico em naftaleno da etapa a), remover alcatrões em um tambor de separação, separar óleo rico em naftaleno e óleo fenólico em uma coluna de fracionamento e condensar água e hidrocarbonetos. O resfriamento opcional na etapa a1) pode ser realizado por troca de calor em um trocador de calor a uma temperatura em que a condensação é evitada, seguida pelo resfriamento brusco opcional na etapa a2) por contato com um óleo rico em naftaleno. O óleo rico em naftaleno pode ser reciclado a partir da etapa de fracionamento a).

[00040] Referindo-se mais particularmente à Figura 2, o efluente do processo de pirólise catalítica de biomassa é provido através da corrente 1 para o sistema de resfriamento opcional "a1", como um trocador de calor. O efluente do processo de pirólise resfriado é então passado através da corrente 10 para o sistema de resfriamento brusco opcional “a2”. O efluente gasoso do sistema de resfriamento brusco é então passado através da corrente 11 e o efluente líquido do sistema de resfriamento é passado através da corrente 12, para o sistema de separação “a3”. Os alcatrões são removidos do sistema de separação através da corrente 13 e o efluente do processo resfriado após a remoção do alcatrão é passado do tambor de separação através da corrente 14. A corrente 14 é então alimentada ao sistema de fracionamento "a". O óleo rico em naftaleno é removido do sistema “a” através da corrente 15; o óleo fenólico é removido através da corrente 3; e o efluente gasoso compreendendo gás de combustão, BTX e água é removido através da corrente 4. Um corte de óleo rico em naftaleno é removido da corrente 15 através da corrente 16 e transferido para o sistema de resfriamento brusco “a2”. O óleo rico em naftaleno restante da corrente 15 é removido através da corrente 2. A corrente 4 é alimentada para o sistema de separação "b", do qual o efluente líquido que compreende a água é removido através da corrente 5; o efluente líquido compreendendo hidrocarbonetos incluindo hidrocarbonetos selecionados a partir do grupo que consiste em benzeno, tolueno, xilenos e suas combinações é removido via corrente 6; e o efluente gasoso compreendendo gás de combustão e BTX gasoso é removido através da corrente 7. Um corte da corrente 6 é passado para o sistema "a" como refluxo através da corrente 8 e o restante da corrente 6 é passado através da corrente 9 para o sistema opcional de recuperação de BTX "c" junto com os conteúdos das correntes 3 e 7. Do sistema de recuperação "c" é passada a corrente 17 compreendendo gás de combustão, a corrente 18 compreendendo BTX e a corrente 19 compreendendo óleo oxigenado.

[00041] Em uma modalidade, um resfriamento brusco da corrente de efluente de Bio-TCat pode ser realizado na etapa a2) antes de ser enviado para a coluna de fracionamento da etapa a) por contato direto com um óleo rico em naftaleno que vem da corrente inferior da coluna de fracionamento da etapa a). O óleo rico em naftaleno é composto principalmente de hidrocarbonetos (HC). O contato direto com um fluido HC é selecionado porque permite a condensação de HC sem água. A estabilidade do óleo rico em naftaleno pode ser um problema. A temperatura do resfriamento brusco é preferencialmente entre 150 e 250°C, geralmente entre 180 e 220°C, a fim de evitar a degradação do óleo rico em naftaleno e evitar depósitos de alcatrão e condensação. A pressão do resfriamento brusco é de 100 a 1500 kPa, como 200 a 1000 kPa, por exemplo, 300 a 700 kPa (pressões expressas como pressões absolutas).

[00042] A separação e remoção dos alcatrões (os componentes mais pesados do efluente de Bio-TCat) podem ser realizadas na etapa a3) por meio de um tambor de separação, preferencialmente colocado antes da coluna de fracionamento e preferencialmente após o resfriamento brusco do efluente de Bio-TCat. Esta etapa depende da composição do efluente. No caso de problemas graves de alcatrão, podem ser necessários dois tambores em paralelo (um sobressalente) para atingir uma alta taxa de fator de corrente para a unidade.

[00043] Após o resfriamento opcional, o resfriamento brusco e a remoção de alcatrão, o efluente de Bio-TCat é enviado para a etapa a) realizada em uma coluna de fracionamento com base no ponto de ebulição. Esta coluna realiza uma separação do óleo rico em naftaleno e óleo fenólico e compreende uma corrente de refluxo, uma corrente inferior, uma corrente de retirada lateral e uma corrente superior.

[00044] Um sistema de refluxo externo pode ser usado para controlar o funcionamento da coluna e aumenta a pressão parcial de hidrocarboneto, impedindo a condensação da água. A corrente de refluxo é composta do líquido que compreende hidrocarbonetos (principalmente BTX) obtidos por condensação do vapor que sai da parte superior da coluna.

[00045] Uma corrente inferior composta de óleo rico em naftaleno, do qual pelo menos uma parte pode ser usada para o resfriamento brusco opcional do efluente de Bio-TCat. Essa corrente também pode ser opcionalmente usada para resfriar a seção inferior da coluna por meio de um rebombeamento. A fração da corrente não utilizada para o resfriamento brusco, composta de lama com finos de catalisadores e carvão pode ser purgada.

[00046] Uma corrente de retirada lateral pode ser usada para extrair o óleo fenólico com um ponto de ebulição superior ao da água, particularmente fenóis e cresóis. O objetivo da retirada lateral é evitar a condensação de compostos oxigenados, principalmente fenóis, junto com a água. Sabe-se que a presença de fenol na corrente de águas residuais impactará negativamente o seu tratamento, principalmente se enviado diretamente ao tratamento biológico de águas residuais. Portanto, o teor de fenol nas águas residuais deve ser controlado. Esta retirada lateral contém não apenas aromáticos oxigenados, mas também alguns BTX que podem ser recuperados em estágios posteriores do processo. Se fenol e cresóis fossem condensados no óleo rico em naftaleno, as perdas de BTX seriam induzidas.

[00047] A corrente suspensa de fase vapor sem componentes com um ponto de ebulição superior a 200°C é um vapor compreendendo gás de combustão, água e BTX em fase vapor. A fração de compostos oxigenados é controlada para que eles saiam da coluna na retirada lateral. Esta corrente de fase vapor é, portanto, composta de compostos aromáticos (BTX), água e gás de combustão.

[00048] A coluna é operada controlando o refluxo e o rebombeamento (temperatura e taxas), visando: • Lavagem de efluentes na seção inferior da coluna (remoção de todas as pequenas partículas sólidas). • Condensação e separação de dois cortes: o Um corte de óleo fenólico no qual o teor de naftaleno é controlado. o Um óleo rico em naftaleno, onde as perdas valiosas do produto são limitadas. • Não há condensação de água na coluna (através do controle de pressão parcial e temperatura no topo da coluna).

[00049] A pressão da coluna de fracionamento está entre 100 e 1500 kPa, como 200 e 1000 kPa, por exemplo, de 300 a 700 kPa (pressões expressas como pressões absolutas). A temperatura da coluna de fracionamento está entre 70 e 250°C, por exemplo, de 100 a 220°C.

[00050] A presente invenção compreende adicionalmente pelo menos uma etapa de separação e condensação parcial b) do dito efluente gasoso compreendendo gás de combustão, água e BTX gasoso da etapa a) para produzir um efluente gasoso compreendendo gás de combustão e BTX gasoso, um líquido compreendendo hidrocarbonetos (principalmente BTX) e um efluente líquido que compreende água.

[00051] O efluente gasoso no topo da coluna de fracionamento da etapa a) é resfriado para condensar parcialmente a água e uma corrente líquida de HC rica em BTX (parcialmente usada como refluxo para a coluna de fracionamento). Os dois produtos líquidos e a corrente gasosa são separados. Esta etapa compreende um trocador ou uma coluna de lavagem de água ou um sistema de resfriamento semelhante e um dispositivo separador de fases (tambor separador, por exemplo). Uma porção do líquido compreendendo hidrocarbonetos (BTX) é encaminhada de volta como um refluxo para a coluna de fracionamento da etapa a).

[00052] A pressão da seção de condensação de água está tipicamente entre 100 e 1500 kPa, como 200 e 1000 kPa, por exemplo, de 300 a 700 kPa (pressões expressas como pressões absolutas). A temperatura da seção de condensação de água está tipicamente entre 5 e 100°C, por exemplo, de 20 a 50°C.

[00053] A corrente gasosa compreendendo gás de combustão e BTX gasoso que sai da etapa b) contém uma quantidade considerável de aromáticos, particularmente benzeno. Consequentemente, a presente invenção pode tirar proveito de uma seção adicional de absorção e destilação dedicada à melhora da recuperação do BTX e uma modalidade pode ser a absorção com óleo pobre. Um óleo pobre selecionado entra no topo de uma coluna de absorção absorvendo os aromáticos (BTX) da corrente gasosa compreendendo gás de combustão e BTX gasoso da etapa b) fluindo para cima. A corrente gasosa compreendendo gás de combustão e BTX gasoso da seção da etapa b) pode ser comprimida antes de entrar na coluna de absorção, a fim de aumentar a pressão de absorção e melhorar a eficiência da absorção. A pressão da coluna de absorção está entre 100 e 2000 kPa, como 200 e 1500 kPa, por exemplo, de 300 a 1000 kPa (pressões expressas como pressões absolutas). A temperatura da coluna de absorção está entre 0 e 100°C, como 20 e 80°C, por exemplo, de 30 a 70°C.

[00054] A corrente oleosa rica contendo o óleo pobre e o BTX absorvido e que sai do fundo da coluna de absorção pode ser enviada em uma seção de destilação para separar os produtos e regenerar o óleo pobre que é então reciclado para a coluna de absorção. A seção de destilação pode incluir uma única ou várias colunas de destilação de acordo com a temperatura de ebulição do óleo pobre. A alimentação desta seção de destilação inclui o óleo rico, mas também pode incluir o líquido que compreende hidrocarbonetos (BTX) e o óleo fenólico da seção de purificação (correntes da coluna de fracionamento e condensação de água). A pressão da seção de destilação é tipicamente entre 100 e 1000 kPa, como 100 e 700 kPa, por exemplo, de 100 a 500 kPa (pressões expressas como pressões absolutas). A temperatura da seção de destilação está entre 20 e 300°C, por exemplo, de 20 a 250°C.

[00055] O óleo pobre pode ser interno, isto é, composto de compostos produzidos pelo Bio-TCat de biomassa e presente no efluente do reator de Bio-TCat, ou externo, ou seja, importado de fontes externas (ou seja, estoque inicial e reposição para perdas compensadas). Qualquer que seja o óleo pobre (interno ou externo), ele deve ter uma temperatura de ebulição superior à temperatura de ebulição dos hidrocarbonetos destinados a serem absorvidos na coluna de absorção. Como o BTX deve ser absorvido, a temperatura de ebulição do óleo pobre deve ser superior a 145°C.

[00056] Ao considerar um fluido externo que atua como óleo pobre, talvez seja necessário fazer uma reposição porque uma fração do óleo pobre entra no gás de combustão e não pode ser reciclada para a coluna de absorção, e o estoque de óleo pobre deve ser mantido. Um exemplo de óleo pobre externo pode ser um corte de diesel com uma faixa de destilação de 220 a 350°C, por exemplo.

[00057] Um exemplo de óleo pobre interno pode ser um corte com faixa de ponto de ebulição de 145 a 220°C e incluindo fenol, cresóis, hidrocarbonetos com 8 a 10 átomos de carbono (por exemplo, indano, indeno, trimetilbenzeno, etil-tolueno, naftaleno, etc). Ao selecionar uma corrente interna como óleo de absorção pobre, a composição de óleo pobre deve ser controlada para limitar o teor de espécies cujo ponto de congelamento é próximo ou superior à temperatura da coluna de absorção (naftaleno, cresóis, etc.). A reposição de óleo pobre é então realizada encaminhando o óleo fenólico para a seção de absorção. Os problemas do ponto de congelamento serão controlados graças aos parâmetros de ajuste da primeira coluna de fracionamento. Dependendo do ponto de corte final do corte de BTX, pode ser necessário um dreno do produto inferior para exportar materiais extras.

[00058] Em particular, modalidades preferidas incluem:

[00059] Um processo para separação de componentes em um efluente do processo de pirólise catalítica de biomassa, compreendendo as etapas: a1) opcionalmente, resfriar o efluente de pirólise catalítica de biomassa, a2) opcionalmente, resfriar bruscamente o efluente de pirólise catalítica de biomassa ou efluente da etapa a1) se a etapa a1) for realizada, a3) separar opcionalmente o alcatrão do efluente de pirólise catalítica de biomassa ou efluente da etapa a1) ou efluente da etapa a2) se a etapa a1) e/ou a2) forem executadas, a) fracionar o efluente de pirólise catalítica de biomassa ou o efluente das etapas a1) ou a2) ou a3) se as etapas a1) e/ou a2) e/ou a3) forem executadas para produzir um efluente de óleo rico em naftaleno, um efluente de óleo fenólico, e um efluente gasoso, ou seja, de fase vapor, contendo gás de combustão, água e BTX, b) separar e condensar parcialmente o efluente gasoso da etapa a) compreendendo gás de combustão, água e BTX gasoso para produzir um efluente gasoso compreendendo gás de combustão e BTX gasoso, um efluente líquido compreendendo hidrocarbonetos incluindo hidrocarbonetos selecionados a partir do grupo que consiste em benzeno, tolueno, xilenos e combinações dos mesmos, e um efluente líquido compreendendo água e 50 ppmw ou menos, por exemplo, de 10 a 50 ppmw, de compostos fenólicos, e c) recuperar opcionalmente o BTX do efluente de fase líquida compreendendo hidrocarbonetos e/ou efluente gasoso da etapa b).

[00060] A etapa de fracionamento a) pode compreender a separação de correntes individuais de óleo rico em naftaleno, um óleo fenólico e uma fase vapor contendo gás de combustão, água e BTX. A etapa opcional c) para recuperar o BTX pode compreender uma etapa de absorção c1) da corrente gasosa da etapa b) seguida por uma etapa de destilação ou fracionamento c2) para separar os produtos e o óleo pobre.

[00061] Mais particularmente, a etapa opcional c) da recuperação do BTX pode compreender a etapa c1), uma absorção da corrente gasosa da etapa b) recuperando assim os aromáticos. A etapa de absorção c1) pode compreender o contato da corrente gasosa da etapa b) com um óleo pobre em uma coluna de absorção e, após a absorção, a fase oleosa rica obtida é fracionada na etapa c2) para recuperar pelo menos o BTX e o dito óleo pobre que pode ser reciclado para a etapa de absorção c1).

[00062] A etapa de fracionamento c2) pode incluir uma ou várias colunas de destilação.

[00063] A alimentação para a etapa de fracionamento c2) inclui a fase oleosa rica da etapa c1) e também pode incluir o óleo fenólico da etapa a) e/ou a fase líquida contendo hidrocarbonetos (BTX) da etapa b).

[00064] O óleo pobre usado para a etapa de absorção c1) pode ser produzido pelo Bio-TCat de biomassa, esse óleo incluindo os compostos presentes no efluente do reator de Bio-TCat. O óleo pobre usado para a etapa de absorção c1) pode ser óleo não produzido pela Bio-TCat de biomassa, por exemplo, um corte de diesel e/ou uma corrente externa de aromáticos.

[00065] O resfriamento opcional na etapa a1) pode ser realizado por troca de calor em um trocador de calor a uma temperatura em que a condensação é evitada, seguida pelo resfriamento brusco opcional na etapa a2) por contato com um óleo rico em naftaleno. O óleo rico em naftaleno pode ser reciclado a partir do fracionamento da etapa a).

[00066] A condensação parcial na etapa b) pode ser realizada por resfriamento brusco do efluente gasoso da etapa a) por contato com a água. Além disso, a condensação parcial na etapa b) pode ser realizada por troca de calor em um trocador de calor.

[00067] Assim, a invenção pode adicionalmente envolver um processo de separação que compreende a separação de um efluente do processo de pirólise catalítica de biomassa da qual os alcatrões foram opcionalmente removidos, uma fase oleosa rica em naftaleno, um óleo fenólico e uma corrente gasosa contendo gás de combustão, água e BTX gasoso, em que a dita corrente gasosa pode ser parcialmente condensada para separar a água líquida e os hidrocarbonetos líquidos do gás de combustão gasoso e do BTX.

[00068] Além disso, uma modalidade da invenção pode envolver um processo para separação de componentes em um efluente de processo de pirólise catalítica de biomassa, compreendendo as etapas: a3) separar o alcatrão do dito efluente de pirólise catalítica de biomassa, a) fracionar o efluente da etapa a3) para produzir um efluente de óleo rico em naftaleno, um efluente de óleo fenólico e uma corrente de efluente gasoso contendo gás de combustão, água e BTX, e b) separar e condensar parcialmente a corrente de efluente gasoso da etapa a) para separar a água líquida e os hidrocarbonetos líquidos do gás de combustão gasoso e do BTX.

[00069] Sem uma maior elaboração, acredita-se que um especialista na técnica pode, utilizando a descrição anterior, utilizar a presente invenção até o seu máximo. As modalidades específicas preferidas precedentes são, portanto, interpretadas como meramente ilustrativas e não limitativas do restante da divulgação de qualquer maneira.

[00070] No precedente e no exemplo de uma modalidade da invenção fornecida a seguir, todas as temperaturas são indicadas não corrigidas em graus Celsius e, todas as partes e porcentagens são em peso, exceto quando indicado de outra forma.

EXEMPLO (ver figura 3) Composição de efluente de Bio-TCat

[00071] A Tabela 1 mostra a composição do efluente de Bio-TCat considerado neste exemplo. A Tabela 2 mostra a composição detalhada do efluente de Bio-TCat considerado neste exemplo. Nas tabelas, as concentrações de corrente estão em % em peso e as vazões em kg/hora. As identificações das correntes referem-se à Figura 3. Tabela 1

[00072] Água: H2O.

[00073] Incondensáveis: H2, CO, CO2, COS, metano, etano, etileno, propano, propeno, n-butano, i-butano, 1- buteno, cis-2-buteno, trans-2-buteno.

[00074] BTX: benzeno, tolueno, o-xileno, m-xileno, p- xileno.

[00075] Outros monoaromáticos: etilbenzeno, estireno, 3-etiltolueno, 4-etiltolueno, n-propilbenzeno, cumeno, 1,2,3-trimetilbenzeno, indano, indeno.

[00076] Diaromáticos: naftaleno, 2-metilnaftaleno, 2- etilnaftaleno, 2,7-dimetilnaftaleno.

[00077] Compostos oxigenados: 2-propanol, acetona, metil-vinil-cetona, fenol, m-cresol, o-cresol.

[00078] Outros compostos: Acetonitrila, dimetilsulfeto, dissulfetodimetila, tiofeno, 2- metiltiofeno, 3-metiltiofeno, n-pentano, isopentano, 1- penteno, n-hexano, 1-hexeno, n-heptano, 1-hepteno, n- octano, 1-octeno, n-nonano, 1-noneno. Tabela 2

2) Sistema de Fracionamento(Referindo-se mais particularmente à Figura 3, em que as identificações de corrente e sistema similares são como definidos nas Figuras 1 e 2 acima) RESFRIAMENTO E RECUPERAÇÃO DE CALOR (etapa a1)

[00079] O efluente de Bio-TCat (corrente 1 da Figura 3) a 568°C passa através de um trocador de calor 101 da etapa a1) para recuperar parte de seu calor gerando vapor. A temperatura de saída é de 400°C.

RESFRIAMENTO BRUSCO (etapa a2)

[00080] A corrente é adicionalmente resfriada bruscamente a uma temperatura de 202°C na etapa a2), um dispositivo como um anel anular 102, em que a corrente de efluente entra em contato com um fluido de resfriamento brusco oleoso rico em naftaleno a 200°C obtido através da linha 16 após o resfriamento do efluente do fundo da coluna de fracionamento 104 da etapa a) no trocador de calor 105.

TAMBOR DE SEPARAÇÃO DE ALCATRÃO (etapa a3)

[00081] Após ser resfriado bruscamente a 202°C, o efluente entra em um tambor de separação 103 da etapa a3) para eliminar as moléculas de hidrocarbonetos mais pesadas (alcatrões) que foram condensadas. O objetivo do tambor de separação de alcatrão é evitar incrustação a montante no processo de fracionamento. Isso também evita problemas devido à presença de pequenas quantidades de moléculas de hidrocarbonetos na água. A taxa e a temperatura do resfriamento brusco do óleo são controladas para ajustar a condensação do alcatrão. O alcatrão é removido através da linha 13.

COLUNA DE FRACIONAMENTO (etapa a)

[00082] O vapor do tambor de separação de alcatrão entra através da linha 14 em uma coluna de fracionamento 104 da etapa a) que opera a 4,2 bar no topo. A temperatura é mantida acima da temperatura na qual a maioria da água condensa. Neste exemplo, a temperatura no topo é de 120°C e 20 bandejas teóricas são usadas para realizar a separação.

[00083] Esta coluna é usada para vários propósitos: • Remoção dos compostos oxigenados (fenol, cresóis). A corrente de óleo fenólico é extraída da coluna através de uma retirada lateral colocada na bandeja teórica 9 através da linha 3. O principal motivo para condensar os compostos oxigenados, particularmente o fenol, nesta coluna é evitar a sua condensação junto com a água posterior no sistema. A vantagem é obter água de processo com teor de fenol inferior a 50 ppm, para que possa ser submetida a um tratamento biológico convencional de águas residuais. • Condensação de óleo rico em naftaleno que é parcialmente usado para o resfriamento brusco direto do sistema Bio-TCat. Esta corrente 15 também é usada para lavar o vapor e resfriar a seção inferior da coluna por meio de rebombeamento da linha 20. A fração da corrente não utilizada para o resfriamento brusco, composta de lama com finos de catalisadores e carvão, é purgada através da linha 2. • Continuação do resfriamento brusco/fracionamento do efluente de Bio-TCat. A corrente de vapor no topo da coluna atinge uma temperatura de 120°C. De acordo com a pressão parcial da água, a margem para o ponto de orvalho da água é de cerca de 20°C.

CONDENSAÇÃO DA ÁGUA - TORRE DE RESFRIAMENTO BRUSCO DE ÁGUA

[00084] Depois que o óleo rico em naftaleno e o óleo fenólico são removidos do sistema, a água é condensada. No presente exemplo, uma torre de resfriamento brusco de água 106 da etapa b) é usada para limitar os problemas de incrustação. A torre de resfriamento brusco de água utiliza 7 bandejas teóricas e opera a 4 bar. A corrente de vapor é recuperada no topo da torre de resfriamento brusco de água e a corrente inferior passa pela linha 24 para um tambor de separação 107 onde a água líquida e os HC líquidos são separados. Uma fração da água é resfriada no trocador de calor 108 a 33°C e direcionada através da linha 21 para o topo da torre de resfriamento brusco de água 106 para controlar a temperatura do produto de vapor (uma abordagem térmica de 3°C foi usada neste exemplo). Uma fração da corrente de HC na linha 8, rica em BTX, é usada como refluxo para a coluna de fracionamento 104. Resfriado a 40°C no trocador de calor 109, esse refluxo é usado para controlar a temperatura superior do produto e a pressão parcial da água, a fim de evitar a condensação da água. A taxa de refluxo é, no caso ilustrado, 170 t/h. O corte de hidrocarboneto líquido é separado e enviado à seção de destilação através da linha 9.

COLUNA DE ABSORÇÃO (etapa c1)

[00085] A corrente de vapor contém 84% do total de BTX. Uma coluna de absorção 110 da etapa c1) é usada para recuperar esses produtos valiosos. A coluna de absorção utiliza um óleo pobre obtido como produto de fundo 22 de uma coluna de destilação 111 da etapa c2) e é composta principalmente de cresóis e indano. A coluna de absorção possui 8 bandejas teóricas e funciona a uma pressão de 3,7 bar. Noventa e oito % em peso do BTX que entra na coluna de absorção é recuperado pelo óleo pobre e corrente de óleo rica 23 entra na coluna de destilação 111 para separar os produtos e regenerar o óleo pobre.

COLUNA DE DESTILAÇÃO (etapa c2)

[00086] A coluna de destilação 111 trata o corte de óleo fenólico, a fração de hidrocarbonetos líquidos (BTX) obtida na torre de resfriamento de água 106 e o óleo rico que é o líquido de absorção que contém o BTX. Ela contém 35 bandejas teóricas. Quatro cortes são extraídos desta coluna: o corte de BTX através da linha 18 via linha 25 no tambor de refluxo 112; água através da linha 26 no tambor de refluxo; o óleo pobre encaminhado através da linha 22 para a coluna de absorção; e uma corrente de óleo oxigenado através da linha 19 na parte inferior da coluna 111.

[00087] Uma vantagem importante desta invenção, em comparação com o estado da técnica, é que o teor de fenol na água resultante é de 15 ppm, enquanto o teor de fenol no esquema conhecido pelo início da técnica mas diferente (consulte WO2016/004248A2, Tabela 1) é de 300 ppm em peso, muito acima dos limites do tratamento biológico de águas residuais (como menos de 300 ppmw, preferencialmente 50 ppmw ou menos).

[00088] O exemplo anterior pode ser repetido com sucesso similar substituindo os reagentes descritos genericamente ou especificamente e/ou as condições de operação desta invenção pelos utilizados nos exemplos anteriores.

[00089] A partir da descrição anterior, um versado na técnica pode verificar facilmente as características essenciais desta invenção e, sem se afastar do espírito e do escopo, pode fazer várias alterações e modificações da invenção para adaptá-la a vários usos e condições.

Claims

1. Processo para separação de componentes em um efluente do processo de pirólise catalítica de biomassa caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) fracionar o efluente de pirólise catalítica de biomassa em uma coluna de fracionamento para produzir uma corrente inferior de efluente de óleo rico em naftaleno, uma retirada lateral de efluente de óleo fenólico e uma corrente superior de efluente gasoso compreendendo gás de combustão, água e BTX gasoso, e b) separar e condensar parcialmente o efluente gasoso da etapa a) compreendendo gás de combustão, água e BTX gasoso para produzir um efluente gasoso compreendendo gás de combustão e BTX gasoso, um efluente líquido compreendendo hidrocarbonetos incluindo hidrocarbonetos selecionados a partir do grupo que consiste em benzeno, tolueno, xilenos e combinações dos mesmos e um efluente líquido compreendendo água e menos do que 1000 ppmw de compostos fenólicos que é enviado para tratamento de água.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa (a1) de resfriar o efluente de pirólise catalítica de biomassa anterior à etapa de fracionamento (a).

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o resfriamento na etapa a1) compreende a troca de calor em um trocador de calor a uma temperatura em que a condensação é evitada.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de resfriamento brusco (a2) do efluente de pirólise catalítica de biomassa anterior à etapa de fracionamento (a).

5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de resfriamento brusco a2) compreende o contato com um óleo rico em naftaleno.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de resfriamento brusco a2) compreende contato direto com um óleo rico em naftaleno pelo menos em parte a partir da corrente inferior de uma coluna de fracionamento da etapa a)

7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a condensação parcial na etapa b) é realizada por resfriamento brusco do efluente gasoso da etapa a) por contato com a água.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a condensação parcial na etapa b) é realizada por troca de calor em um trocador de calor.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa (c) de recuperação do BTX a partir do efluente líquido compreendendo hidrocarbonetos e/ou do efluente gasoso da etapa b).

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a etapa c) de recuperação de BTX compreende uma etapa de absorção c1) do efluente gasoso da etapa b) seguida de uma etapa de destilação ou fracionamento c2) para separar o produto compreendendo BTX e óleo pobre.

11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a etapa de absorção c1) compreende o contato do efluente gasoso da etapa b) com um óleo pobre em uma coluna de absorção para resultar em uma fase oleosa rica e a alimentação compreendendo a fase oleosa rica da etapa c1) é fracionada na etapa c2) para recuperar pelo menos BTX e óleo pobre.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a alimentação para a etapa de fracionamento c2) compreende a fase oleosa rica da etapa c1), o efluente de óleo fenólico da etapa a) e/ou o efluente líquido contendo hidrocarbonetos da etapa b).

13. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o óleo pobre usado para a absorção na etapa c1) compreende os compostos presentes em um efluente do processo de pirólise catalítica de biomassa.

14. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o óleo pobre usado para absorção na etapa c1) compreende um corte de diesel.

15. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o óleo pobre usado para absorção na etapa c1) compreende uma corrente externa de aromáticos.

16. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o efluente líquido que compreende água da etapa b) compreende menos de 500 ppmw de compostos fenólicos, preferencialmente menos de 300 ppmw de compostos fenólicos e, mais preferencialmente, compreende 50 ou menos ppmw de compostos fenólicos.