BRPI0909327B1

BRPI0909327B1 - Processo para a produção de gás de síntese

Info

Publication number: BRPI0909327B1
Application number: BRPI0909327-3A
Authority: BR
Inventors: Siebolt Doorn
Original assignee: Gelato Corporation N.V.
Priority date: 2008-03-10
Filing date: 2009-03-10
Publication date: 2019-07-09
Also published as: EP2271583A1; BRPI0909327A2; RU2494958C2; NZ588003A; EP2271583B1; RU2010141538A; US20110006262A1; CN101990517A; US8372310B2; ZA201006669B; EP2103567A1; CN101990517B; WO2009112476A1; DK2271583T3; ES2743411T3; CO6300857A2

Abstract

processo para a produção de gás de síntese um processo para a produção de gás de síntese é apresentado, que envolve as etapas de a) preparar uma mistura de fase de vapor que compreende vapor e pelo menos um hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado pela atomização do pelo menos um hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado através de um bocal tal que o pelo menos um hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado esteja presente como gotículas com um tamanho de gotícula de menos do que 500 µm e o tempo para completar a evaporação não excede 0,5 segundos, o dito pelo menos um hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado tendo um ponto de ebulição atmosférico na faixa de -50 a 370° c, a dita fase de vapor tendo uma razão molar de h2o/c de pelo menos 2, e b) a conversão catalítica da mistura de fase de vapor em gás de síntese em um reformador.

Description

“PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE GÁS DE SÍNTESE” [0001] A invenção diz respeito a um processo para a preparação de gás de síntese.

[0002] A PCT/EP2007/007798 divulga um processo para a produção de gás de síntese a partir de hidrocarbonetos ou hidrocarbonetos oxigenados subsequentemente seguidos pela produção de metanol ou outros produtos partindo de hidrocarbonetos ou hidrocarbonetos oxigenados como a matéria prima, sozinhos ou juntos com gás natural. A preparação dos hidrocarbonetos ou hidrocarbonetos oxigenados antes de entrarem no reformador deve ocorrer pela evaporação em vapor. Nesta descrição é dito que a razão de vapor (H2O) para carbono deve ter um valor de pelo menos 2, preferivelmente pelo menos

2,5 em uma base molar e o mais preferivelmente 3,2.

[0003] A presente invenção diz respeito à produção de gás de síntese diretamente de hidrocarbonetos ou hidrocarboneto oxigenados tradicionalmente purificados, preferivelmente a partir de glicerol. Os hidrocarbonetos ou hidrocarboneto oxigenados podem ser obtidos por intermédio de vários caminhos bem conhecidos, tais como destilação a vácuo ou extração, partindo por exemplo, de glicerol bruto que se origina da indústria de óleo vegetal, gorduras animais, óleo de cozinha usado e outros.

[0004] Como mencionado na técnica anterior a razão de vapor para carbono é muito importante para evitar a formação de carbono nos tubos ou canos ou no catalisador. A preparação escolhida aí mantém os hidrocarbonetos ou hidrocarbonetos oxigenados circundados por vapor suficiente durante a evaporação e aquecimento até as temperaturas desejadas para entrar em um reformador. Visto que o vapor é ausente na purificação tradicional por exemplo, de glicerol, escolhe-se a destilação a vácuo, evitando altas temperaturas deste modo.

[0005] Para a reforma pressões de 10 a 20 bar são necessárias e as temperaturas são mantidas em torno de 300° C a 700° C. Consequentemente,

Petição 870190044190, de 10/05/2019, pág. 11/17 / 4 a purificação pela destilação a vácuo não será uma solução econômica especialmente não quando quantidades enormes tenham que ser processadas. Visto que o glicerol deteriora em temperaturas acima de 180° C ao invés de rapidamente, tempos de residência durante os quais o mesmo é exposto às temperaturas altas também serão muito importantes.

[0006] É um objetivo da presente invenção fornecer uma alternativa para o processo para a produção de gás de síntese na técnica anterior. Um processo que possa ser facilmente aplicado e seja economicamente atraente no sentido de que o caminho da evaporação precisa de menos equipamento e assim será mais eficaz em custo no investimento. Surpreendentemente, este objetivo pode ser obtido por um processo para a produção de gás de síntese, que envolve as etapas de

a) preparar uma mistura de fase de vapor que compreende vapor e pelo menos um hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado pela atomização do pelo menos um hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado através de um bocal tal que o pelo menos um hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado esteja presente como gotículas com um tamanho de gotícula de menos do que 500 pm e o tempo para completar a evaporação não excede 0,5 segundo, o dito pelo menos um hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado tendo um ponto de ebulição atmosférico na faixa de -50 a 370° C, a dita fase de vapor tendo uma razão molar de H2O/C de pelo menos 2, e

b) conversão catalítica da mistura de fase de vapor em gás de síntese em um reformador.

[0007] Preferivelmente, um ou mais hidrocarbonetos oxigenados são usados como matéria prima, ainda mais preferivelmente o hidrocarboneto oxigenado é glicerol.

[0008] Para o processo inventivo, o glicerol pode ser glicerol puro ou glicerol contendo um pouco de água e/ou tendo uma cor amarelada/amarronzada leve como uma matéria prima.

Petição 870190044190, de 10/05/2019, pág. 12/17 / 4 [0009] A razão molar de H2O/C da mistura de fase de vapor varia preferivelmente de 2,5 a 4.

[00010] É preferido que a mistura de fase de vapor seja misturada com gás natural antes da sua conversão catalítica para gás de síntese.

[00011] As gotículas são geradas pela atomização do pelo menos um hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado através de um bocal e têm um tamanho de menos do que 500 pm, preferivelmente menos do que 200 pm e o mais preferivelmente menos do que 100 pm.

[00012] Preferivelmente as gotículas são geradas com um bocal atomizador, que é ajudado por vapor.

[00013] Ainda mais preferivelmente a razão de vapor para carbono no bocal é de pelo menos 2,0, e o mais preferivelmente todo o vapor é alimentado através do bocal.

[00014] No processo da presente invenção o hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado, por exemplo, glicerol, é evaporado por uma combinação de atomização por intermédio de um bocal sustentado por vapor. Hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado frio ou levemente pré-aquecido a menos do que 180° C, por exemplo, glicerol, é alimentado a um bocal com câmaras de vapor seguido por um dispositivo de aquecimento. É surpreendentemente verificado que o tamanho da gota não pode exceder 500 pm, preferivelmente não pode exceder 200 pm e o mais preferivelmente não pode exceder 100 pm e o tempo para completar a evaporação não deve exceder 0,5 segundo e preferivelmente não deve exceder 0,3 segundo. Se o tamanho da gota é escolhido ser menor do que 500 pm e se o tempo de evaporação é escolhido não exceder 0,5 segundo foi surpreendentemente verificado que nenhuma degradação do hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado, por exemplo, glicerol, e nenhuma formação de carbono ocorrem.

[00015] Entretanto, se o tamanho da gota excede 500 pm e se o tempo de evaporação excede 0.5 segundos foi verificado que a degradação do

Petição 870190044190, de 10/05/2019, pág. 13/17 / 4 hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado, por exemplo, glicerol, e a formação de carbono ocorrem.

[00016] A razão de vapor global para carbono será mantida a mesma. Todo o vapor é preferivelmente dado ao dito bocal de atomização. Se não obstante gás natural é alimentado junto com o glicerol ao reformador o vapor pode ser dividido em ambas as correntes, mas a razão de vapor para carbono no bocal deve ser de pelo menos 2,0 em uma base molar. Sob estas circunstâncias qualquer razão de metano e glicerol pode ser alimentada ao reformador. Glicerol também pode ser alimentado isoladamente.

[00017] Todas as outras condições, catalisadores e aparelhos são mantidos os mesmos. O gás de síntese principalmente é intencionado para a produção de metanol, onde o mesmo também é adequado para a produção de éter dimetílico (DME), olefinas, alcanos, produtos combustíveis e outros.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para a produção de gás de síntese, compreendendo as etapas de

a) preparar uma mistura de fase de vapor que compreende vapor e pelo menos um hidrocarboneto atomizado ou hidrocarboneto oxigenado; e

b) conversão catalítica da mistura de fase de vapor em gás de síntese em um reformador, em que o oxigênio na mistura de fase de vapor é suprido pela água do vapor ou está presente no hidrocarboneto oxigenado, a mistura de fase de vapor é preparada pela atomização do pelo menos um hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado através de um bocal;

o bocal que gera as gotículas é um bocal de atomização que é auxiliado por vapor; e, o pelo menos um hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado está em uma temperatura menor que 180 °C e é alimentado ao bocal com câmaras de vapor seguido por um dispositivo de aquecimento;

caracterizado pelo fato de que:

a mistura de fase de vapor não contém oxigênio elementar; e em que o pelo menos um hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado esteja presente como gotículas com um tamanho de gotícula de menos do que 500 pm e o tempo para completar a evaporação não exceda 0,5 segundo, o pelo menos um hidrocarboneto ou hidrocarboneto oxigenado tendo um ponto de ebulição atmosférico na faixa de -50 a 370° C, a fase de vapor tendo uma razão molar de H2O/C de pelo menos 2.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um ou mais hidrocarbonetos oxigenados são usados.
3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o hidrocarboneto oxigenado é glicerol.

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4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o glicerol é glicerol puro ou glicerol contendo um pouco de água e/ou tendo uma cor amarelada/amarronzada leve como uma matéria prima.
5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a razão molar de H2O/C da mistura de fase de vapor varia de

2,5 a 4.
6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mistura de fase de vapor é misturada com gás natural antes da sua conversão catalítica para gás de síntese.
7. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a gotículas têm um tamanho de menos do que 200 pm.
8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que as gotículas têm um tamanho de menos do que 100 pm.
9. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a razão de vapor para carbono no bocal é de pelo menos 2,0.
10. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que todo o vapor é alimentado através do bocal.
11. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gás de síntese é usado para produzir metanol.