BRPI0609488A2

BRPI0609488A2 - partìcula de cera sólida granular, processo para transportar cera, e, método de fabricação de óleo de base a partir de cera transportada de um local distante

Info

Publication number: BRPI0609488A2
Application number: BRPI0609488-0A
Authority: BR
Inventors: Gunther H Dieckmann; Dennis J O'rear
Original assignee: Chevron Usa Inc
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-01
Publication date: 2011-10-11
Also published as: US20070243381A1; AU2011200748A1; JP2012162746A; KR20070116953A; US7754066B2; NL1031392C2; CN101535450B; US20080132745A1; US7754065B2; GB0721085D0; WO2006107552A3; GB2445638A; US7501019B2; ZA200709242B; CN101535450A; US20080128321A1; JP5039023B2; WO2006107552A2; JP2008538125A; AU2006232936A1

Abstract

PARTìCULA DE CERA SóLIDA GRANULAR, PROCESSO PARA TRANSPORTAR CERA, E, MéTODO DE FABRICAçãO DE óLEO DE BASE A PARTIR DE CERA TRANSPORTADA DE UM LOCAL DISTANTE. A invenção refere-se a uma partícula de cera sólida granular, que compreende uma cera altamente parafinica tendo um ponto de ebulição T10 menor que 427<198>C; e um revestimento de pó inorgânico, opcionalmente com uma camada de cera com maior ponto de ebulição do que a cera altamente parafinica tendo um baixo ponto de ebulição T10 e um revestimento de pó inorgânico sobre a camada de cera com maior ponto de ebulição. Em formas de realização separadas uma cera altamente parafinica tendo um ponto de ebulição T10 menor que 427<198>C um uma cera altamente parafinica tendo uma penetração de agulha maior que 3 mm/10 a 25<198>C é revestida com um pó que adsorve a cera sem ser encapsulado pela mesma em um teste de cera de gota quente. Também um processo para transportar cera altamente parafinica tendo um ponto de ebulição T10 menor que 427<198>C como partículas de cera sólida granulares. E um método de fabricação de óleo de base a partir de partículas de cera sólida granulares transportadas de um local distante.

Description

"PARTÍCULA DE CERA SÓLIDA GRANULAR, PROCESSO PARA TRANSPORTAR CERA, E, MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE ÓLEO DE BASE A PARTIR DE CERA TRANSPORTADA DE UM LOCAL DISTANTE"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a uma composição de uma partícula de cera sólida granular adequada para transporte em uma embarcação de transporte grande, a um processo para transportar partículas de cera sólidas granulares, e a um método de fabricação de óleo de base de partículas de cera sólidas transportadas.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A cera altamente parafínica é feita por um número de diferentes processos de refino diferentes. Ela pode ser novamente beneficiada em outros produtos de hidrocarboneto desejáveis, tais como combustíveis, lubrificantes, e produtos químicos. Como equipamento de beneficiamento de cera é caro para fabricação, e há plantas de beneficiamento de cera que estão sendo utilizadas em um número de refinarias hoje existentes, é freqüentemente desejado se produzir cera em um local e transportar a cera para um local distante para outro beneficiamento. O problema é que a cera é difícil de se manusear, especialmente em grandes quantidades.

Outros têm transportado cera pela sua fusão e transporte da mesma em uma forma fundida, selecionando uma fração de alto ponto de ebulição da cera e fazendo pelotas sólidas duras, fazendo pelotas de cera sólida e as suspendendo em outros líquidos de hidrocarboneto, e formando uma emulsão da cera em água. Vários destes métodos de transporte anteriores são descritos no Pedido de Patente 10/950662, depositado em 28 de setembro de 2004.

Em algumas situações, o transporte de sólidos granulares pode ser preferido em relação ao transporte de cera fundida de pastas. Uma situação é quando o local de recepção já tem instalações para manusear sólidos granulares.

Outros têm também transportado cera como partículas sólidas; contudo, estas ceras tinham pontos de ebulição bem. acima de All0C, de tal forma que as ceras fossem duras e pudessem resistir a esmagamento. Quando uma fração de alto ponto de ebulição for selecionada, há uma perda da cera com menor ponto de ebulição beneficiável. Tipicamente, estas partículas de cera sólidas têm sido transportadas em caixas ou bolsas em paletes, onde os paletes foram somente carregados até cerca de 907 kg por palete. A maior parte das partículas de cera sólidas anteriores tinham baixa penetração de agulha a 25°C. Suas penetrações de agulha foram menores que 2 mm/10 a 25C, ou elas foram restritas ao transporte em pequenos recipientes de forma que elas não quebrassem ou se aglutinem sob seu peso.

O que é desejado é uma partícula de cera sólida granular com uma fração de baixo ponto de ebulição, ou tendo uma penetração de agulha alta por ASTM D1321, que pode ser transportada em grande volume no porão de uma embarcação de transporte grande sem aglutinação ou quebra. E especialmente desejado que as embarcações com grandes porões, tais como navios-tanque de óleo bruto, sejam utilizados para transporte das partículas de cera sólidas granulares.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Foi verificada uma partícula de cera sólida granular compreendendo uma cera altamente parafínica tendo um ponto de ebulição TIO menor que 427°C e um revestimento de pó inorgânico. Esta partícula de cera sólida granular pode ser facilmente transportada em grande volume no porão de uma grande embarcação de transporte.

Em outra forma de realização, foi verificada uma partícula de cera sólida granular compreendendo uma cera tendo uma penetração de agulha por ASTM D1321 maior que 3 mm/ IOa 25°C e um revestimento de um pó inorgânico que absorve a cera sem ser encapsulado pela cera em um teste de cera de gota quente.

Em uma forma de realização separada, foi verificada uma partícula de cera sólida granular compreendendo: a) uma primeira cera altamente parafínica tendo um ponto de ebulição T10 menor que 427°C, b) uma camada de uma segunda cera altamente parafínica tendo um ponto de ebulição T10 maior que 510°C colocada sobre a primeira cera altamente parafínica, e c) um revestimento de pó inorgânico no lado externo da segunda cera altamente parafínica.

Foi também verificada uma partícula de cera sólida granular compreendendo uma cera tendo um ponto de ebulição T10 menor que 427°C e um revestimento de um pó que absorve a cera sem ser encapsulado pela cera em um teste de cera de gota quente.

Adicionalmente, foi verificado um processo para transportar cera compreendendo as etapas de:

a) produzir partículas de cera sólidas granulares por: i) selecionar uma cera altamente parafínica tendo um ponto de ebulição T10 menor que 427°C, ii) formar a cera em partículas sólidas entre 0,1 e 50 mm de diâmetro na maior direção, e iii) revestir as partículas de cera com um pó inorgânico; b) carregar as partículas de cera sólidas granulares em uma embarcação de transporte; c) transportar as partículas de cera sólidas granulares carregadas; e d) descarregar as partículas de cera sólidas granulares.

Em uma forma de realização separada, foi verificado um método de fabricação de um óleo de base a partir de cera transportada de um local distante, compreendendo: a) transportar uma altura maior que 7,5 metros de partículas de cera sólidas granulares em um vaso de transporte para um local distante, em que as partículas de cera sólidas granulares são feitas de uma cera altamente parafínica tendo um ponto de ebulição TlO menor que 427°C ou uma cera altamente parafínica tendo uma penetração de agulha por ASTM D1321 maior que 3 mm/10 a 25°C e um revestimento de pó inorgânico; e b) hidroprocessar as partículas de cera sólidas granulares para produzir um ou mais óleos de base.

DESCRIÇÃO DETALHADA PA INVENÇÃO

Embora o transporte de partículas de cera sólidas granulares possam ser relativamente caras quando comparadas com o transporte de hidrocarbonetos líquidos, muitos produtos comuns são transportados desta forma. Exemplos de produtos que são economicamente transportados como partículas de cera sólidas granulares são grãos, catalisadores de hidroprocessamento, revestimento, e detergentes granulados. Contanto que as partículas sólidas não quebrem ou se aglutinem, elas podem ser facilmente ser transportadas como sólidos granulares usando uma grande variedade de processos.

Sasol, Shell e outros produtores de cera, hoje comercializam pelotas de cera sólidas granulares, flocos, grãos, ou pastilhas. Eles são geralmente vendidos e transportados em pequenas embalagens para evitar que o peso do produto quebre ou faça que com as partículas sólidas se aglutinem. Em adição, até a presente invenção, as partículas de cera sólidas granulares comercializadas tinham pontos de ebulição TlO maior que 426,6°C. Alguns exemplos de partículas de cera sólidas granulares derivadas de Fischer-

Tropsch altamente parafínicas são mostrados abaixo.

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SARAWAX™ é uma marca da Shell. Parafin® é marca registrada pela SASOL.

As partículas de cera sólidas granulares, no contexto da presente descrição, são sólidos de fluxo livre. "Fluxo livre" significa: é capaz de estar em uma consistência de fluxo ou escoamento. Exemplos de outros sólidos de fluxo livre incluem grãos, catalisadores de hidroprocessamento, carvão, e detergentes granulados. As partículas de cera sólidas granulares da presente invenção têm um tamanho de partículas maior que 0,1 mm na direção mais longa. Preferivelmente, elas têm um tamanho de partículas entre 0,3 e 50 mm de diâmetro na direção mais longa, e mais preferivelmente de um tamanho de partículas entre 1 e 30 mm de diâmetro na direção mais longa. As partículas de cera sólidas granulares mais úteis na presente invenção têm uma forma que é selecionada dentre uma das seguintes: pastilha, tabletes, elipsóide, cilindro, esferóide, em forma de ovo, e essencialmente esferóide.

Por essencialmente esferóide, entende-se que a partícula tenha uma forma geralmente redonda com uma relação de aspecto menor que cerca de 1,3. Como usando aqui, "relação de aspecto" é um termo geométrico definido pelo valor da projeção máxima de uma partícula dividido pelo valor da largura da partícula. A "projeção máxima" é a projeção de partículas máxima possível. Isto é às vezes chamado de a dimensão de calibre máximo e é a maior dimensão na seção transversal máxima da partícula. A "largura" de uma partícula é a projeção da partícula perpendicular à projeção máxima e é a maior dimensão da partícula perpendicular à projeção máxima. Se a relação de aspecto estiver sendo determinada em uma coleção de partículas, a relação de aspecto pode ser medida em poucas partículas representativas e tirada a média dos resultados. As partículas representativas devem ser amostradas por ASTM D5680-95 (Reaprovada em 2001). A cera pode ser formada em partículas sólidas por um número de processos, incluindo: moldagem, pastilhamento, laminação, pressionamento, aglomeração em tambor, extrusão, hidroformação, e rotoformação. Sandvik Process Systems (Shanghai), por exemplo, desenvolveu um grande equipamento de rotoformação para a produção de pastilhas de fluxo livre de cera de parafina que seriam úteis na presente invenção.

Cera altamente parafínica, no contexto desta descrição, é cera tendo um alto teor de parafinas normais (n-parafinas). Uma cera altamente parafínica útil na prática do esquema de processo da presente invenção vai geralmente compreender pelo menos 40 por cento de n-parafinas, preferivelmente mais que 50 por cento em peso de n-parafinas, e mais preferivelmente mais que 75 por cento de n-parafinas. O percentual em peso de n-parafinas é tipicamente determinado por cromatografia de gás, tal como descrito em detalhes no Pedido de Patente US 10/897906, depositado em 22 de julho de 2004.

Exemplos de ceras altamente parafínicas que podem ser usados na presente invenção incluem ceras slack, ceras slack sem óleo, óleos de pé refinados, refinados lubrificantes cerosos, ceras de n-parafina, ceras ΝΑΟ, ceras produzidas em processos de planta química, ceras derivadas de petróleo sem óleo, ceras microcristalinas, ceras derivadas de Fischer-Tropsch, e misturas destes. Os quatro pontos das ceras altamente parafínicas usados na prática da presente invenção são geralmente maiores que cerca de 5 0°C e usualmente mais que cerca de 60°C. O termo "derivado de Fischer-Tropsch" significa que o produto, fração, ou alimentação se origina de ou é produzido em algum estágio por um processo de Fischer-Tropsch. A carga de alimentação para o processo de Fischer-Tropsch pode prover de uma grande variedade de recursos hidrocarbonáceos, incluindo gás natural, carvão, óleo de xisto, petróleo, despejo municipal, derivados destes, e combinações destes.

A cera altamente parafínica que é útil na composição da partícula de cera sólida granular da presente invenção tem um baixo ponto de ebulição TIO. Antes da presente invenção, as ceras sólidas granulares com tal ponto de ebulição TlO baixo seriam muito macias, e elas se aglutinariam sob pressão durante o transporte em grande volume. Em formas de realização preferidas, a partícula de cera sólida granular da presente invenção também tem um ponto de ebulição amplo. Uma partícula de cera sólida granular com ponto de ebulição amplo é desejada, por exemplo, porque quanto mais amplo o ponto de ebulição, mais resistente a esmagamento a partícula de cera sólida granular será, e a maior faixa de produtos acabados que podem ser produzidos a partir dela, preferivelmente incluindo um ou mais graus de óleos de base. Todas as distribuições da faixa de ebulição e os pontos de ebulição na descrição são medidos usando o método analítico padrão ASTM D6352 de ponto de ebulição total de destilação simulada (SIMDIST TBP) ou seu equivalente, a não ser que de outra forma estabelecido. Como usado aqui, um método analítico equivalente a ASTM D6352 se refere a qualquer método analítico que fornece substancialmente os mesmos resultados que o método padrão. O ponto de ebulição TlO é a temperatura na qual 10 por cento em peso das ceras entram em ebulição. O ponto de ebulição T90 é a temperatura na qual 90 por cento em peso das ceras entram em ebulição. Uma cera altamente parafínica adequada para uso na presente invenção tem um ponto de ebulição TlO menor que 427°C. Preferivelmente, a cera altamente parafínica tem um ponto de ebulição TlO menor que 343°C. Adicionalmente, a cera altamente parafínica adequada para uso na presente invenção vai preferivelmente ter um ponto de ebulição T90 maior que 538°C. Preferivelmente, o ponto de ebulição final da cera altamente parafínica vai ser maior que cerca de 620°C. Menos que cerca de 10 por cento em peso da cera altamente parafínica vai preferivelmente entrar em ebulição abaixo de 260°C. Devido à faixa de ebulição ampla da cera altamente parafínica, a diferença entre o ponto de ebulição TlO e o ponto de ebulição T90 vai preferivelmente ser maior que cerca de 275°C.

Em outra forma de realização, a cera altamente parafínica que é útil na composição da partícula de cera sólida granular da presente invenção tem uma alta penetração de agulha a 2 5 °C. A penetração de agulha é determinada por ASTM D1321-04. A penetração de agulha é maior que 3 mm/10 a 25°C, preferivelmente maior que 5. Antes da presente invenção, as ceras com uma penetração de agulha alta eram muito macias para o transporte em recipientes de transporte grandes sem se aglutinarem.

As partículas de cera sólidas granulares da presente invenção compreendem as ceras altamente parafínicas descritas acima e um revestimento de pó inorgânico. Os compostos de pó inorgânicos úteis na presente invenção devem ser sólidos em temperatura ambiente, não- hidroscópicos e devem ser capazes de serem reduzidos para um pó de tamanho mícrons e submícrons fino através de tecnologia de produção de partícula convencional. Os compostos de pó inorgânicos úteis incluem, mas não estão limitados a, óxidos, hidróxidos, carbonatos, fosfonatos, silicatos, e combinações destes de elementos dos Grupos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 12 e/ou 14 da Tabela Periódica (IUPAC, 1997). Os compostos inorgânicos mais preferidos que são úteis nesta técnica devem ser prontamente disponíveis e em baixo custo. Eles incluem, mas não estão limitados a, alumina, fosfato de alumina, óxido de magnésio, carbonato de cálcio, hidróxido de cálcio, óxido de cálcio, óxido de ferro, sílica, silicatos, e várias argilas e minerais, tais como caulim, atapulgita, espiolita, talco, feldspato, olivinas, dolomita, apatitas, etc.. Embora o custo e a disponibilidade do revestimento de pó seja importante, os compostos mais preferidos úteis na técnica são aquelas substâncias em pó que adsorvem a cera sem serem encapsulados pela mesma em um teste de cera de gota quente.

Foi verificado um teste simples, referido como "teste de cera de gota quente", no qual uma gotícula fundida quente da cera (de um gotejador de olho) a 80°C é derramada em uma pilha planificada de pó aquecida até a mesma temperatura que a cera. Com os pós mais úteis, a cera vai imediatamente ser adsorvida pelo pó, o revestimento de pó resultante não parecer úmido, e em resfriamento, o pó impregnado com a cera pode ser facilmente espalhado e disperso, por exemplo, pela passagem do pó impregnado com a cera entre os dedos de alguém. Com um pó menos preferido, a gotícula de cera fundida pode permanecer na superfície por alguns segundos, e então penetrar vagarosamente no pó para produzir uma região que parece notadamente úmida. No resfriamento, um pó menos preferido impregnado com cera, a cera adsorvida vai formar um "botão" com o pó, indicando que a cera encapsulou o pó menos preferido. Alguns dos pós mais úteis que adsorvem a cera sem serem encapsulados pela mesma em um teste de cera de gota quente incluem, mas não estão limitados a, gama alumina, alfa alumina, óxido de titânio, e misturas destes. A adsorção ocorre quando uma substância estiver sendo mantida dentro de outra por ligações físicas, ao invés de se tornar quimicamente integrada em outra (que é adsorção).

O tamanho de partículas do pó vai sempre ser substancialmente menor que o tamanho das partículas de cera altamente parafínica em que elas são aplicadas. Assim, o tamanho de partículas do revestimento de pó deve ser menor que 100 mícrons em diâmetro e mais preferivelmente menor que 10 mícrons em diâmetro. O tamanho de partículas e os contaminantes da superfície vão influenciar o teste de cera de gota quente. Assim, é importante que o material de revestimento de pó seja moído até um tamanho que tenha um desempenho satisfatório no teste de cera de gota quente.

A quantidade de pó como uma percentagem da partícula de cera sólida granular vai claramente depender da relação de superfície para volume da partícula de cera e do coeficiente de pegajosidade do revestimento de pó da partícula de cera. Contudo, devido às questões de custo e manuseamento, é desejável que o revestimento de pó represente menos que oito por cento em peso da partícula de cera revestida total. Mais preferivelmente, o pó vai pesar entre 0,1 e 5 por cento em peso, e ainda mais preferivelmente vai pesar entre 0,1 e 3 por cento em peso ou entre 0,5 e 3 por cento em peso da partícula de cera revestida total para assegurar que haja uma quantidade adequada do pó na superfície da partícula de cera para evitar que as partículas grudem ou se aglutinem durante o transporte.

Os revestimentos de pó são revestimentos secos que podem ser aplicados à superfície externa das partículas de cera sólidas sem a necessidade de um solvente ou carreador volátil. Exemplos de equipamento que pode ser usado para se aplicar o revestimento de pó são jatos de aspersão, misturadores em tambor, e transportadores vibratórios.

A probabilidade de quebra ou aglutinação é mais pronunciada quanto maior a altura da cera no porão da embarcação de transporte. A partículas de cera sólidas granulares da presente invenção não se aglomeram ou quebram sob cargas pesadas. Tipicamente, elas vão suportar cargas maiores que 450 g/cm2, mais preferivelmente maior que 600 g/cm2, e ainda mais preferivelmente maior que 650 g/cm2. Uma carga de 690 g/cm é equivalente à força de cerca de 12 metros de partículas de cera sólidas de pressão de cima para baixo. As partículas de cera sólidas granulares da presente invenção podem ser transportadas em uma embarcação de transporte até um local distante quando elas são carregadas na embarcação de transporte até uma altura maior que 7,5 metros, preferivelmente até uma altura maior que 12 metros.

Uma forma de realização da partícula de cera sólida granular da presente invenção tem uma camada de cera mais dura entre a cera altamente parafínica tendo um ponto de ebulição TlO menor que 427°C e o revestimento de pó. Esta cera mais dura tem um ponto de ebulição TlO maior que 510°C, de tal forma que ela forneça mais resistência a esmagamento à partícula. A camada de cera mais dura pode ser aplicada por imersão, enevoamento, aspersão, uso de bateia padrão, ou outros métodos de revestimento.

As partículas de cera sólidas granulares podem ser carregadas em uma embarcação de transporte usando uma grande variedade de equipamentos de manuseio de sólidos em grande volume, incluindo transportadores em esteira, transportadores de parafuso, transportadores pneumáticos, tubagem, carregadores de concha, sopradores, sistemas de carregamento de pressão a vácuo, e carregadores de tremonhas. Devido à poeira criada no manuseio e no transporte das partículas de cera, pode ser necessário se instalar na costa ou na embarcação um ou mais métodos de aprisionamento de partículas transportadas por ar finas, tais como filtros de ar, ciclones, precipitadores eletrostáticos ou qualquer outro método conhecido na técnica. Como as partículas de cera sólidas granulares da presente invenção têm menor probabilidade de serem esmagadas e se unirem, elas podem ser manuseadas relativamente facilmente por um equipamento convencional. Elas são preferivelmente carregadas em uma altura maior que 7,5 metros, preferivelmente maior que 12 metros; de tal forma que grandes quantidades possam ser transportadas em grande volume no porão de uma embarcação de transporte grande. Uma embarcação de transporte é um navio-tanque de óleo bruto.

Em formas de realização preferidas, a embarcação de transporte carregada carregando as partículas de cera sólidas granulares é transportada até um local distante onde as partículas de cera sólidas granulares são descarregadas para outros processamento. Processos similares usados para carregar a embarcação de transporte podem ser usados para descarregar as partículas de cera sólidas granulares da embarcação de transporte. Novamente, devido ao atrito do revestimento de pó, pode ser necessário ser fazer provisões para aprisionamento de poeira, tais como filtros de partículas, ciclones, precipitadores eletrostáticos, e semelhantes. Alternativamente, uma pasta das partículas de cera sólidas granulares podem ser feitas no vaso logo antes do descarregamento, de tal forma que a cera possa ser bombeada da embarcação como uma pasta líquida. Os processos de pasta que seriam adequados para uso são descritos nos Pedidos de Patente US10/950653, 10/950654, e 10/950662, depositados em 28 de setembro de 2004, e incorporados aqui como referência. Os líquidos úteis para a criação da pasta líquido/cera, álcool, destilados leves, destilados de grau médio, gasóleo de vácuo, outras correntes de refinaria ou combinações destes. Os líquidos com baixo teor de enxofre são preferidos em aplicações onde contaminação com enxofre da cera é uma questão. Alternativamente, em algumas refinarias onde o produto resultante pode ser enviado para um hidrocraqueador convencional ou hidrocraqueador com lubrificante, uma alimentação de hidrocarboneto líquido, tal como um gasóleo de vácuo, pode ser bombeada para o porão de uma embarcação de transporte, para permitir a remoção da cera da embarcação de transporte como uma pasta.

Em uma forma de realização, alguém pode usar um sistema pneumático para descarregar as partículas de cera sólidas de uma embarcação de transporte. Um ciclone seria usado para recuperar a cera, e a cera seria colocada em uma fase óleo para outro processamento. As condições do ciclone são ajustadas de tal forma que pelo menos uma porção do pó seja separada das partículas de cera sólidas. O pó pode ser capturado do ar em um sistema de filtração de ar convencional (casa da bolsa), possivelmente com precipitadores eletrostáticos. Opcionalmente, pelo menos uma porção do pó recuperado pode ser retornada para o sítio de produção de partículas de cera sólidas granulares.

No contexto da presente invenção, um local distante é um local pelo menos 16,1 km afastado, preferivelmente, um local pelo menos 161 km afastado. O local distante pode ser uma refinaria, ou mais especificamente uma planta de produção de óleo base. Outro processamento pode incluir a fusão, remoção do revestimento de pó das partículas de cera sólidas granulares, destilação a vácuo, hidroprocessamento, remoção de cera com solvente, tratamento de argila, e misturação.

Remoção do revestimento de pó, que pode interferir no processamento subseqüente da cera, pode ser alcançada por um ou mais dos seguintes: fricção, sopramento de ar, lavagem com água, lavagem com ácido ou mais preferivelmente por fusão da cera. Com a fusão da cera, o revestimento de pó mais denso vai, na maior parte dos casos, assentar no fundo de um tanque ou vaso, onde ele pode ser coletado e vendido ou simplesmente reprocessado e retornado para o local de produção de partículas de cera sólidas granulares. Para os revestimentos de pó muito finos, pode ser necessário se adicionar um agente ou aditivo de clareamento, ou usar um hidrociclone para separar o componente inorgânico da cera fundida. Alternativamente, a cera fundida pode ser purificada por filtração ou destilação.

Uma outra opção de processamento especialmente preferida, e uma para a qual a cera altamente parafínica com baixo ponto de ebulição tem propriedades superiores para, é hidroprocessamento das partículas de cera sólidas granulares para produzir um ou mais óleos de base. As opções de hidroprocessamento incluem hidrotratamento, hidrocraqueamento, hidroisomerização, e hidroacabamento. Os produtos mais leves, tais como diesel e nafta, podem também ser produzidos como produtos laterais pelo hidroprocessamento da cera altamente parafínica com baixo ponto de ebulição. Exemplos de etapas de hidroprocessamento que seriam adequadas para uso com a cera altamente parafínica de baixo ponto de ebulição são descritos no Pedido de Patente US 10/744870, depositado em 23 de dezembro de 2003, e completamente incorporado aqui como referência.

Em uma forma de realização, é possível que o pó possa ser removido após o hidroprocessamento da cera se o hidroprocessamento for feito sob condições de hidroprocessamento de fluxo ascendente. Os processos preferidos para hidroprocessamento de fluxo ascendente de cera são descritos na Patente US6.359.018, e incorporados aqui como referência. Exemplos de processos que podem ser usados para remover o pó dos líquidos de produto de hidroprocessamento são filtração, destilação, centrifugação, e combinações destes. Em algumas situações, a remoção do pó dos líquidos de produto de hidroprocessamento pode ser mais fácil do que a remoção das partículas de cera sólidas granulares antes do hidroprocessamento.

Os seguintes exemplos vão servir para também ilustrar a presente invenção, mas não são voltados para ser uma limitação no escopo da presente invenção.

EXEMPLOS

Exemplo 1

Uma amostra de cera de Fischer-Tropsch foi feita usando um catalisador de Fischer-Tropsch baseado em Co foi analisada e verificada ter as propriedades mostradas na Tabela 1.

TABELA 1: CERA DE FISCHER-TROPSCH

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Exemplo 2

A cera descrita no Exemplo 1 foi formada em partículas substancialmente esféricas de cerca de 10 mm de diâmetro pela moldagem de cera fundida em uma matriz de latão. 15 gramas das partículas de cera foram colocados em uma camada única em uma prensa de pelotas de latão/bronze de diâmetro de 5,1 cm. Uma carga de 690 g/cm foi aplicada às partículas de cera pela colocação vagarosa e uniforme de um grande peso no êmbolo da prensa de pelotas. Uma carga de 690 g/cm é equivalente à força de cerca de 12 metros de partículas de cera sólidas com pressão de cima para baixo, assumindo uma densidade de cera de 0,936 g/cm com uma fração de vazios de 40%. As partículas foram armazenadas sob a carga em uma temperatura de 20°C. Após uma semana, a carga foi removida, e o êmbolo na prensa de pelotas foi cuidadosamente e vagarosamente movido para empurrar as partículas de cera. Foi observado que as partículas de cera não revestidas se aglutinam em uma massa sólida única. A aglutinação de cera comprimida foi colocada em uma placa de Petri e então a cera ainda aglutinada inclinada até ficar compacta como um grande aglomerado. Isto demonstrou que a cera não revestida não pode ser transportada no porão de uma grande embarcação de transporte, pois no final do trajeto, seria muito difícil e/ou caro se remover a cera do porão.

Exemplo 3

As partículas de cera com diâmetro de 10 mm descritas no Exemplo 2 foram revestidas por agitação das partículas em uma bolsa plástica com um dos seguintes pós: 1,8% em peso de dióxido de titânio (JT Baker), 0,7% em peso de gama alumina (0,05 mícron de Buehler), 2,8% em peso de carbonato de cálcio (JT Baker), 1,0% em peso de farinha de trigo branca (Gold Medal), 1,0% em peso de açúcar em pó (C&H), ou 0,1% de carvão ativado (Darko FB-B, Aldrich). Assim, 15 gramas de partículas revestidas de cada tipo foram individualmente colocados na prensa de bronze/latão com diâmetro de 5,1 cm e uma carga de 690 g/cm foi aplicada às partículas de cera revestidas por 1 semana em uma temperatura de 20°C. A carga aplicada foi removida e as partículas de cera foram então cuidadosamente ejetadas da prensa de pelotas. As partículas de cera revestidas foram então colocadas em uma placa de Petri, que foi então inclinadas cerca de 30 graus para observar como as partículas fluíram. As observações dos exemplos 2 e 3 são sumarizados na Tabela II, abaixo:

TABELA 2: Observações de Partículas de Cera Revestidas após 1 Semana

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Os revestimentos de pó de dióxido de titânio e gama alumina

evitaram completamente que as partículas de cera se aglutinassem sob a carga aplicada. O revestimento de carbonato de cálcio foi menos efetivo, mas possivelmente poderia funcionar se a carga fosse menor. O revestimento de carvão ativado foi o menos efetivo dos revestimentos. Contudo, está claro que mesmo um revestimento de pó pobre é melhor que nenhum revestimento.

Exemplo 4

Para distinguir entre materiais de revestimento de pó altamente efetivos daquelas que são menos efetivos, foi verificado que pela observação de como uma gota de cera fundida quente interage com o pó de teste aquecido até a mesma temperatura, é possível se prever o desempenho do revestimento de pó no teste de pressão usado nos exemplos 2 e 3. Assim, uma gota da cera de Fischer-Tropsch do exemplo 1 (cera FT), aquecida até 80°C, foi aproximadamente3 gramas do pó de teste planificado com uma espátula e também aquecido até 80°C. A cera e o pó de teste foram então resfriados até 20°C. Observações foram feitas em 80°C e após resfriamento até 20°C. As observações são sumarizadas na Tabela III abaixo:

TABELA III: Observações do Teste de Cera de Gota Quente

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Estes resultados demonstram que certos revestimentos de pó, tais como dióxido de titânio, interagem muito diferentemente com a cera de Fischer-Tropsch, de forma que ele não se torne encapsulado pela cera, e assim não forme um dito "botão". Claramente quando duas partículas de cera que são compostas de cera altamente parafínica com um ponto de ebulição TlO menor que 427°C forem submetidas a pressões equivalentes a 12 metros de cera, a superfície do ponto de contato vai deformar. Os revestimentos de pó ajudam a bloquear a interdifusão de cera de uma partícula com a seguinte.

Assim, as partículas podem ser facilmente separadas. Os pós que podem ser encapsulados pela cera não são tão efetivas quanto aquelas que parecem ser prontamente adsorvidas pela cera. O pó de dióxido de titânio impregnado com a cera flui e quebra quase igual ao material inicial puro. Este não é o caso para outros pós que foram testados, tais como carbonato de cálcio e carvão ativado, que, à temperatura ambiente, tinham formado um "botão".

Estes resultados demonstram que as partículas de cera sólidas compreendendo uma cera altamente parafínica tendo um ponto de ebulição TlO menor que 427°C revestido com um pó, tal como pó de dióxido de titânio, seria ideal para o transporte em longas distâncias no porão de uma embarcação de transporte grande, tal como um navio de óleo bruto.

Claims

1. Partícula de cera sólida granular, caracterizada pelo fato de que compreende: a. uma cera altamente parafínica tendo um ponto de ebulição TlOmenorque 427°C; e b. um revestimento de pó inorgânico.

2. Partícula de cera sólida granular de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a cera altamente parafínica tem adicionalmente um ponto de ebulição T90 maior que 538°C.

3. Partícula de cera sólida granular de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o tamanho das partículas da cera sólida granular fica entre 0,3 e 50 mm na direção mais longa.

4. Partícula de cera sólida granular de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a forma das partículas da cera sólida granular é selecionada do grupo que consiste de pastilha, tablete, elipsóide, cilindro, esferóide, em forma de ovo e essencialmente esferoidal.

5. Partícula de cera sólida granular de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pó inorgânico é selecionado do grupo que consiste de óxido, hidróxido, carbonato, fosfato, silicato, e combinações destes.

6. Partícula de cera sólida granular de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o pó inorgânico contém um ou mais elementos do Grupo 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, ou 14 da Tabela Periódica (IUPAC 1997).

7. Partícula de cera sólida granular de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pó inorgânico é selecionado do grupo de gama alumina, alfa alumina, óxido de titânio, e misturas destes.

8. Partícula de cera sólida granular de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a quantidade de revestimento de pó inorgânico como uma percentagem da partícula de cera sólida granular total está entre 0,1 e 5 porcento em peso.

9. Partícula de cera sólida granular de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a cera altamente parafínica é derivada de Fischer-Tropsch.

10. Partícula de cera sólida granular de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende: a. uma cera altamente parafínica tendo um ponto de ebulição TlO menor que 3430C e um ponto de ebulição T90 maior que 538°C; e b. um revestimento de pó inorgânico em uma quantidade entre 0,1 e 5 porcento em peso da composição total da partícula de cera sólida granular.

11. Partícula de cera sólida granular, caracterizada pelo fato de que compreende: a. uma primeira cera altamente parafínica tendo um ponto de ebulição TlO menor que 427°C; b. uma camada de uma segunda cera altamente parafínica tendo um ponto de ebulição TlO maior que 510°C colocada sobre a primeira cera altamente parafínica; e c. um revestimento de pó inorgânico no lado externo da segunda cera altamente parafínica.

12. Partícula de cera sólida granular, caracterizada pelo fato de que compreende: a. uma cera tendo um ponto de ebulição TlO menor que 427°C;e b. um revestimento de um pó que adsorve a cera sem ser encapsulado pela cera em um teste de cera de gota quente.

13. Partícula de cera sólida granular de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o pó é um pó inorgânico selecionado do grupo que consiste de óxido, hidróxido, carbonato, fosfato, silicato, e combinações destes.

14. Partícula de cera sólida granular de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o pó contém um ou mais elementos do Grupo 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, ou 14 da Tabela Periódica (IUPAC 1997).

15. Partícula de cera sólida granular de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o pó é selecionado do grupo de gama alumina, alfa alumina, óxido de titânio, e misturas destes.

16. Processo para transportar cera, caracterizado pelo fato de que compreende: a. produzir partículas de cera sólida granulares por: i. seleção de uma cera altamente parafínica tendo um ponto de ebulição TlO menor que 427°C; ii. formação da cera em partículas sólidas entre 0,1 e 50 mm de diâmetro na direção mais longa; iii. revestimento das partículas de cera com um pó inorgânico; b. carregar as partículas de cera sólida granulares em uma embarcação de transporte; c. transportar as partículas de cera sólida granulares carregadas; e d. descarregar as partículas de cera sólida granulares carregadas.

17. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a altura das partículas de cera sólida granulares carregadas na embarcação de transporte é maior que 7,5 metros.

18. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de ser para transportar as partículas de cera sólida granulares para uma instalação de produção de óleo de base, adicionalmente compreendendo hidroprocessamento das partículas de cera sólida granulares.

19. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a cera altamente parafínica adicionalmente tem um ponto de ebulição T90 maior que 538°C.

20. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a embarcação de transporte é um navio-tanque de óleo bruto.

21. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a cera altamente parafínica é derivada de Fischer-Tropsch.

22. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a remoção do revestimento de pó inorgânico das partículas de cera sólida granulares.

23. Processo de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a etapa de remoção é feita por fricção, sopro de ar, filtração, tratamento com argila, lavagem com água, lavagem com ácido, destilação, fusão, ou combinações destes.

24. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a formação de uma pasta fluida das partículas de cera sólida granulares antes do descarregamento.

25. Método de fabricação de óleo de base a partir de cera transportada de um local distante, caracterizado pelo fato de que compreende: a. transportar uma altura de mais de 7,5 metros de partículas de cera sólida granulares em uma embarcação de transporte até um local distante, em que as partículas de cera sólida granulares compreendem: i. uma cera altamente parafínica tendo: - 1) um ponto de ebulição T10 menor que 427°C; ou - 2) uma penetração de agulha por ASTM D1321 maior que 3 mm/10 a 25°C; e ii. um revestimento de pó; e b. hidroprocessar as partículas de cera sólida granulares para produzir um ou mais óleos de base.

26. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a cera altamente parafínica é derivada de Fischer-Tropsch.

27. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o pó do revestimento de pó adsorve a cera sem ser encapsulado pela cera em um teste de cera de gota quente.

28. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende remover o revestimento de pó das partículas de cera sólida granulares antes do hidroprocessamento.

29. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende remover o revestimento de pó de um ou mais produtos líquidos da etapa de hidroprocessamento.

30. Partícula de cera sólida granular, caracterizada pelo fato de que compreende: a. uma cera tendo uma penetração de agulha por ASTM D1321 maior que 3 mm/10 a 25°C; e b. um revestimento de um pó inorgânico que adsorve a cera sem ser encapsulado pela cera em um teste de cera de gota quente.