ES2345375B2 - Aparato y procedimiento para extraer compuestos de azufre de una corriente de hidrocarburos. - Google Patents
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Abstract
Aparato y procedimiento para extraer compuestos
de azufre de una corriente de hidrocarburos.
Se describe un aparato y procedimiento para
extraer compuestos de azufre de una corriente de hidrocarburos. Una
sección de prelavado para convertir sulfuro de hidrógeno en una sal
de sulfuro mediante reacción con un álcali tal como sosa caústica
comunica con una sección de extractor dispuesta directamente encima
de la sección de prelavado para convertir los mercaptanos en
mercapturos mediante reacción con un álcali. El producto
hidrocarbonado sale de la sección de extractor a través de un
separador de coalescencia que impide que el álcali salga con la
corriente de producto hidrocarbonado. Una sección de prelavado para
convertir sulfuro de hidrógeno en sulfuro sódico mediante reacción
con un álcali tal como sosa cáustica prepara la corriente
hidrocarbonada para extracción. El álcali agotado se retira
continuamente, y se añade álcali regenerado continuamente a la
sección de prelavado.
Description
Aparato y procedimiento para extraer compuestos
de azufre de una corriente de hidrocarburos.
Esta invención se refiere de forma general a un
procedimiento y un aparato para la eliminación de compuestos de
azufre orgánicos de una corriente que contiene hidrocarburos. En
particular, se refiere al uso de una solución cáustica acuosa para
eliminar mercaptanos de una corriente de hidrocarburos.
Hasta ahora la práctica convencional es tratar
corrientes de hidrocarburos y gas ácidos para eliminar mercaptanos.
Los procedimientos de extracción se usan típicamente cuando se
tratan hidrocarburos ligeros y corrientes gaseosas para la
eliminación de mercaptanos. Los mercaptanos se han eliminado
tradicionalmente de corrientes de hidrocarburos debido a su aroma
maloliente.
El documento US 5.244.643 B1 describe un
procedimiento mediante el cual una corriente de hidrocarburos que
incluye azufre mercaptano, aire y solución alcalina acuosa que
incluye un catalizador de oxidación de mercaptanos se mezcla en un
recipiente de mezcla en el que se convierten los mercaptanos a
disulfuros. El efluente separado de la parte superior del recipiente
de mezcla se decanta en un recipiente proporcionando corrientes
separadas de aire, producto hidrocarburo líquido que contiene
disulfuro y una solución alcalina acuosa que incluye catalizador de
oxidación de mercaptano.
El documento US 4.562.300 B1 describe poner en
contacto una corriente de hidrocarburos que incluye mercaptanos
orgánicos con hidróxido sódico para liberar los hidrocarburos de los
mercaptanos orgánicos. La solución cáustica rica en mercaptanos se
oxida con un catalizador y los mercaptanos orgánicos se convierten
en disulfuros orgánicos. La mezcla de solución cáustica regenerada
exenta de mercaptanos orgánicos y disulfuros orgánicos entra en un
decantador en el que se separan los disulfuros orgánicos y la
solución cáustica. Una corriente de hidrocarburos de la que se han
extraído los mercaptanos corriente arriba se mezcla con solución
cáustica acuosa regenerada que contiene pequeñas cantidades de
disulfuros orgánicos para extraer los disulfuros orgánicos de la
solución cáustica regenerada. Estos procedimientos dejan disulfuros
en la corriente de hidrocarburos líquida. La normativa gubernamental
futura y actual considera cada vez más lo indeseable de dejar
disulfuros orgánicos en una corriente producto de hidrocarburos
líquidos.
En un procedimiento de extracción
líquido-líquido, los disulfuros se eliminan de la
corriente de hidrocarburos para no ser devueltos. En J. R. Salazar,
HANDBOOK OF PETROLEUM REFINING PROCESSES 9-4 -
9-5 (Robert A. Meyers ed. 1986) se describe un
procedimiento de extracción líquido-líquido general.
En un procedimiento de extracción típico, se alimenta una corriente
de hidrocarburos líquida a una columna de absorción de aminas para
ponerla en contacto con una amina, tal como dietilamina, para
absorber gases ácidos tales como sulfuro de hidrógeno y dióxido de
carbono de la corriente de hidrocarburo. La corriente de
hidrocarburos empobrecida en sulfuro de hidrógeno y otros gases
ácidos se somete a prelavado en un recipiente de prelavado que
contiene sosa líquida de 6,5 a 7,0% en peso para convertir el
sulfuro de hidrógeno restante a sulfuro sódico que es soluble en
sosa cáustica. La corriente de hidrocarburo, ahora sin sulfuro de
hidrógeno, se somete a un flujo en contracorriente de sosa líquida
al 14% en peso en un recipiente extractor. Platos de chorros en el
recipiente extractor facilitan el contacto contracorriente. Los
mercaptanos en la corriente de hidrocarburos reaccionan con la sosa
proporcionando mercapturos. Los mercapturos en la corriente de
hidrocarburos son solubles en la sosa. Una corriente de
hidrocarburos producto pobre en mercaptanos pasa en cabeza desde la
columna de extracción a través de un depósito de decantación a un
recipiente de filtro de arena y la sosa rica en mercapturo pasa
desde la parte inferior de la columna. El depósito de decantación
permite decantar y compensar las variaciones rápidas en el nivel de
sosa en el filtro de arena. El filtro de arena aglutina la sosa para
que pueda descender por gravedad hacia la parte inferior del
recipiente mientras que la corriente de hidrocarburo producto pasa
fuera del recipiente a través de una salida que está protegida en la
parte superior para evitar la admisión de gotas de sosa
descendentes. La sosa rica en mercapturo recibe una inyección de
aire y catalizador cuando pasa desde la columna de extracción hacia
un recipiente de oxidación para la regeneración. La oxidación de
mercapturos a disulfuros usando un catalizador de ftalocianina
regenera la solución cáustica. Un separador de disulfuro recibe la
sosa rica en disulfuro del recipiente de oxidación. El separador de
disulfuro evacúa el exceso de aire y decanta los disulfuros de la
sosa antes de que la sosa regenerada sea drenada y devuelta al
recipiente extractor. Los disulfuros discurren a través de un filtro
de arena y son eliminados del procedimiento.
El sulfuro de hidrógeno debe ser eliminado en el
recipiente de prelavado antes de la extracción o la sosa reaccionará
preferiblemente con el sulfuro de hidrógeno en el recipiente
extractor y dejará mercaptanos en la corriente de hidrocarburos.
Finalmente, la sosa en el recipiente de prelavado se sobrecarga con
sulfuros y debe ser reemplazada para garantizar una conversión
adecuada del sulfuro de hidrógeno. En el sistema de extracción de
mercaptanos anteriormente descrito, la sosa en el recipiente de
prelavado tiene que ser reemplazada en cada lote. Por consiguiente,
la conversión de sulfuro de hidrógeno en el final del ciclo de
reemplazo es menor. El recipiente de prelavado también tiene que ser
grande para garantizar una adecuada mezcla de la sosa y el
hidrocarburo. Por otro lado, el sistema convencional de extracción
de mercaptanos utiliza cuatro recipientes: el recipiente de
prelavado de sosa, el recipiente de extracción, el depósito de
decantación y el recipiente de filtro de arena. Cada recipiente debe
tener su propio soporte y estructura base que hace que la
construcción de este sistema suponga una elevada inversión de
capital.
Por consiguiente, un objeto de la presente
invención es combinar el recipiente de extracción, el depósito de
decantación y el recipiente de filtro de arena en un recipiente para
reducir de este modo el capital requerido para construir un sistema
de extracción. Por otro lado, un objeto de la presente invención es
combinar el recipiente de prelavado de sosa, el recipiente
extractor, el depósito de decantación y el recipiente de filtro de
arena en un recipiente para reducir de este modo el capital
necesario para construir un sistema de extracción.
Los autores de la invención han desarrollado un
procedimiento y un aparato para combinar las funciones del
recipiente extractor y el recipiente de filtro de arena en un
recipiente extractor común. Se dispone un separador de coalescencia
en la parte superior de la sección de extracción del recipiente para
aportar la función que había proporcionado antes el filtro de arena.
El separador de coalescencia puede estar separado de un plato de
chorros superior en la sección de extractor por un volumen
suficiente para compensar las variaciones rápidas en el nivel de
sosa y aportar la función de un depósito de decantación.
Los autores también han desarrollado un
procedimiento y un aparato para combinar las funciones del
recipiente de prelavado, el recipiente de extracción, el depósito de
decantación y el recipiente de filtro de arena en un recipiente
extractor común. Directamente por encima de una sección de prelavado
con sosa se dispone una sección de
extracción.
extracción.
Los autores también han desarrollado una
disposición que proporciona la eliminación continua de sosa gastada
de la sección de prelavado con sosa y la reposición continua de la
sosa regenerada a la sección de prelavado de un sistema de
extracción de mercaptanos.
Otros objetos, realizaciones y detalles de esta
invención se pueden obtener a partir de la siguiente descripción
detallada de la invención.
La Figura 1 es un esquema de flujo de proceso
para el procedimiento de la presente invención.
La Figura 2 es un esquema detallado del
recipiente de extracción de la Figura 1.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de un
plato de alimentación en una sección de extractor de la presente
invención.
La Figura 4 es una vista en perspectiva de un
plato de chorros de una sección de extractor de la presente
invención.
Con referencia a las Figuras se puede obtener
una comprensión general del procedimiento y el aparato de esta
invención. Haciendo referencia a la Figura 1, una corriente líquida
de hidrocarburo tal como LPG o nafta que contiene azufre mercaptano
y sulfuro de hidrógeno se alimenta a través de una tubería 10 a un
recipiente 12 absorbedor de amina. Las aminas tales como dietilamina
o monoetilamina se alimentan al recipiente 12 absorbedor de aminas a
través de una tubería 14. El recipiente 12 absorbedor de aminas
contiene una serie de platos. La tubería 10 que suministra la
corriente de hidrocarburo tiene un distribuidor que está por debajo
del punto medio del recipiente 12. Una boquilla en la tubería 14
para suministrar las aminas está dispuesta hacia la parte inferior
del recipiente permitiendo el contacto en contracorriente de las
aminas que descienden en el recipiente y el hidrocarburo que
asciende a través del recipiente 12. Las aminas en el recipiente 12
reaccionan con sulfuro de hidrógeno proporcionando tiolaminas. De
forma típica, una corriente de hidrocarburos que contiene
aproximadamente 1000 a 2000 ppm en peso de sulfuro de hidrógeno se
reduce hasta 15 ppm en peso de concentración de sulfuro de hidrógeno
en el recipiente 12 absorbedor de aminas. De la parte inferior del
recipiente 12 absorbedor de aminas sale una corriente efluente de
amina rica en tiolaminas a través de una tubería 16 mientras que el
efluente de hidrocarburos sale por la parte superior del recipiente
12 absorbedor de aminas a través de una tubería 18 con una
concentración sustancialmente reducida de sulfuro de hidrógeno.
Además, el dióxido de carbono u otros gases ácidos que posiblemente
están presentes en la corriente alimento en la tubería 10 también
reaccionan con las aminas y son absorbidos en la corriente efluente
de aminas que abandona el recipiente 12 absorbedor de aminas a
través de la tubería 16.
Un conducto 20 de reciclado de sosa se une a la
tubería 18 para permitir que una solución alcalina acuosa tal como
sosa acuosa y el efluente hidrocarburo procedente del recipiente 12
absorbedor de aminas se mezclen en una tubería 22 antes de entrar en
el recipiente de extracción 24. Un controlador indicador diferencial
de presión (PDIC) 26 mantiene una caída de presión a través de una
válvula de control 28 tal como de 7 a 103 kPa y preferiblemente 28 a
55 kPa para garantizar una mezcla adecuada entre la sosa líquida y
el hidrocarburo líquido en la tubería 22.
La corriente de hidrocarburo premezclado y la
sosa acuosa entra en el recipiente 24 de extracción a través de la
tubería 22. El recipiente 24 de extracción comprende una sección 30
de prelavado inferior y una sección 32 de extractor superior
separadas por un tabique divisorio 34 convexo hacia abajo no
perforado. La sección 32 de extractor está directamente por encima
de la sección 30 de prelavado y ambas secciones comparten
preferiblemente al menos una pared 33 común. La sección 30 de
prelavado incluye un separador 36 de coalescencia próximo a la parte
superior de la sección 30 de prelavado. La tubería 22 alimenta a la
sección 30 de prelavado próxima a la parte inferior de la sección 30
de prelavado.
En la sección 30 de prelavado, una solución
alcalina acuosa tal como sosa de 3 a 20º Baume (2 a 12% en peso),
adecuadamente 5 a 17º Baume (3 a 12% en peso) y preferiblemente 8 a
12º Baume (5 a 8% en peso) reacciona con todo el sulfuro de
hidrógeno restante proporcionando una sal sulfuro tal como sulfuro
sódico. De forma típica, la solución alcalina acuosa es 10º Baume
(7% en peso). La sosa acuosa de mayor densidad y los sulfuros
disueltos en la misma descienden por gravedad hacia la parte
inferior de la sección 30 de prelavado mientras que el hidrocarburo
con el sulfuro de hidrógeno agotado asciende hacia la parte superior
de la sección 30 de prelavado. El separador 36 de coalescencia sirve
para aglutinar juntas pequeñas gotitas de sosa que ascienden en la
sección 30 de prelavado dando a las mismas un peso suficiente para
comenzar a descender a través de la sección 30 de prelavado con el
resto
de la sosa.
de la sosa.
Un conducto 38 de transferencia tiene una
entrada en comunicación con la sección 30 de prelavado próxima a la
parte superior de la sección 30 de prelavado por encima del
separador 36 de coalescencia y una salida en comunicación con la
sección 32 de extractor próxima a la parte inferior de la sección 32
de extractor. La sosa de mayor densidad empuja al hidrocarburo de
menor densidad hacia arriba a través del conducto 38 de
transferencia sin necesidad de una bomba. Una bomba 42 bombea la
sosa gastada fuera de la parte inferior de la sección 30 de
prelavado a través del conducto 20 de reciclado. La sosa gastada se
elimina a través del conducto 20 de reciclado a través de una
tubería 44 regulada por una válvula de control 46. El caudal de sosa
a través de la válvula de control 46 está controlado automáticamente
por un controlador indicador de nivel (LIC) 48 que regula el nivel
de sosa en la sección 30 de prelavado en la interfase hidrocarburo -
sosa. El LIC 48 que detecta el nivel de sosa en la sección 30 de
prelavado emite una señal de regulación para la válvula de control
46 relativa a abrir totalmente para llevar el nivel de la sosa en la
sección 30 de prelavado al nivel deseado preseleccionado. Por
consiguiente, la sosa gastada es eliminada continuamente de la
sección 30 de prelavado a través de la tubería 44 a través del
conducto 20 de reciclado. La sosa gastada eliminada a través de la
tubería 44 puede ser enviada a una cámara de desgasificación de sosa
gastada (no mostrada) que permite que los hidrocarburos volátiles se
eliminen por evaporación en la parte superior de la cámara antes de
que la sosa gastada descienda fuera de la cámara para el
tratamiento. La sosa regenerada en una tubería 50 es alimentada
continuamente al conducto 20 de reciclado de sosa y por ello a la
sección 30 de prelavado a un caudal regulado por una válvula de
control 52 gobernada por un controlador de caudal (FRC) 98. Además,
se añade agua al conducto 20 de reciclado de sosa por una tubería
54.
Una solución alcalina acuosa tal como sosa
acuosa en la sección 32 de extractor tiene una concentración de 17 a
25º Baume (12 a 19% en peso), con preferencia 18 a 22º Baume (13 a
16% en peso) y de forma típica 20º Baume (14% en peso). Una
corriente de hidrocarburo sustancialmente exenta de sulfuro de
hidrógeno sale por la salida del conducto 38 de transferencia a la
sección 32 de extractor.
Los mercaptanos en la sección 32 de extractor
reaccionan con la sosa proporcionando mercapturos de sodio y agua.
Los hidrocarburos de menor densidad ascienden hasta la parte
superior de la sección 32 de extractor mientras que la sosa acuosa y
los mercapturos disueltos en la sosa acuosa se hunden a la parte
inferior de la sección 32 de extractor donde los recoge en el
tabique divisorio 34 convexo hacia abajo no perforado. El
hidrocarburo asciende hasta el separador 58 de coalescencia que
comprende una capa reticulada de 61 cm que hace que las gotitas de
sosa menores se aglutinen hacia la parte superior de la sección 32
de extractor con hidrocarburos debido a su menor tamaño. El
separador 58 de coalescencia hace aglutinar gotitas de sosa menores
juntas formando gotitas mayores que tenderán a hundirse de nuevo
hacia la parte inferior de la sección 32 de extractor. El
hidrocarburo tratado sustancialmente empobrecido en mercaptanos y
mercapturos sale de la sección 32 de extractor a través del conducto
60 de
producto.
producto.
La sosa gastada rica en mercapturos es separada
a través de un drenaje en la parte más superior del tabique
divisorio 34 convexo hacia abajo a través de una tubería 62. La
tubería 62 se extiende realmente a través de la sección 30 de
prelavado por encima del separador 36 de coalescencia y a través de
su pared 33 común.
Una tubería 64 añade catalizador de oxidación a
la tubería 62. Esta invención no requiere el uso de un catalizador
de oxidación de mercaptanos específico. Se conocen en la técnica
muchos catalizadores adecuados. Una clase preferida de catalizador
comprende ftalocianina metálica sulfonada. Una ftalocianina metálica
sulfonada preferida es ftalocianina de cobalto altamente
monosulfonada preparada por el procedimiento del documento US
4.049.572 B1, cuya descripción se incorpora en la presente memoria
como referencia. Otros catalizadores de ftalocianina se describen en
el documento US 4.897.180 B1. Otros catalizadores tipo dipolar que
son adecuados para usar en solución de contacto alcalina se
describen en los documentos US 4.956.324 B1; US 3.923.645 B1; US
3.980.582 B1 y US 4.090.954 B1. De forma típica, el catalizador de
oxidación en la solución alcalina acuosa tendrá una concentración de
10 a 500 ppm en peso y con preferencia una concentración de 200 ppm
en peso. La corriente de sosa gastada con catalizador añadido se
calienta preferiblemente en un intercambiador de calor indirecto con
corriente a baja presión como fluido de intercambio de calor en un
calentador 66. El calentador 66 calienta preferiblemente la sosa
acuosa gastada desde 38ºC hasta 43ºC. A la corriente de sosa gastada
en la tubería 62 a través de un tubería 68 para formar una tubería
70 de alimentación de oxidante se añade aire suficiente para oxidar
los mercapturos. La mezcla de sosa acuosa gastada y aire se
distribuye a un recipiente 72 de oxidación. En el recipiente 72 de
oxidación, los mercapturos de sodio reaccionan catalíticamente con
oxígeno y agua proporcionando sosa y disulfuros orgánicos. Un
relleno de anillos Rashig en el recipiente 72 de oxidación aumenta
el área superficial en el mismo mejorando el contacto con el
catalizador. Un conducto 74 de salida separa el efluente de una
parte superior del recipiente 72 de oxidación. El efluente del
recipiente 72 de oxidación comprende tres fases que incluyen una
fase de aire, una fase de disulfuro líquida y una fase de sosa
acuosa líquida.
El conducto 74 de salida lleva el efluente desde
el recipiente 72 de oxidación a un separador 76 de disulfuro que
comprende una sección vertical 78 y una sección horizontal 80. Una
vez decantada en el separador, la fase de aire sale por la parte
superior de la sección vertical 78 a través de una tubería 82. Las
dos fases líquidas se decantan en la sección horizontal 80 del
separador 76 de disulfuro. La fase de disulfuro más ligera sale por
la parte superior de la sección horizontal 80 a través de una
tubería 84. El efluente de disulfuro del separador 76 de disulfuro
es transportado por la tubería 84 a un filtro 86 de arena para
aglutinar y separar cualquier traza de sosa y es eliminado del
proceso a través de una tubería 88. La sosa regenerada más pesada
sale por la parte inferior de la sección horizontal 80 a través de
la tubería 90. La sección vertical 78 del separador 76 de disulfuro
incluye anillos Rashig de carbón para aumentar el área superficial
tal que el líquido atrapado en el aire es separado y se evita que
salga a través de la tubería 82. Una porción de la sección
horizontal 80 del separador 76 de disulfuro incluye carbón antracita
para que sirva como separador de coalescencia. Las gotitas de sosa
contenidas en la fase disulfuro se fundirán en gotitas mayores y más
pesadas que caerán hasta la fase de sosa acuosa más pesada para
salir a la entrada a la tubería 90 en lugar de a la entrada a la
tubería 84.
La tubería 90 que lleva sosa regenerada se
divide en dos tuberías 92 y 50. La tubería 92 lleva sosa regenerada
a la sección 32 de extractor a un caudal regulada por una válvula 94
de control gobernada por un controlador de caudal (FRC) 96. La
tubería 50 lleva sosa regenerada al conducto 20 de reciclado de sosa
a un caudal regulado por la válvula 52 de control gobernada por el
FRC 98. Los FRC 96 y 98 miden el caudal de sosa en sus tuberías 92 y
50 respectivas y envían una señal a las válvulas 52 y 94 de control,
una regulación relativa a totalmente abierta para obtener un caudal
de entrada deseado. El caudal de entrada deseado se determina para
obtener una concentración deseada de sosa en la sección respectiva
del recipiente 24 de extracción.
La presión en el recipiente 12 absorbedor de
aminas y en el recipiente 24 de extracción se mantiene regulando el
flujo de hidrocarburo desde la sección 32 de extractor en el
conducto 60 de producto mediante una válvula 61 de control gobernada
por un controlador indicador de presión (PIC) 63 que regula la
presión en el conducto 60 de producto. La presión se mantendrá
preferiblemente a un nivel que asegure que el hidrocarburo permanece
en estado licuado. Esta presión varía de forma típica de 517 a 2758
kPa. La temperatura de las corrientes de hidrocarburos se mantiene
preferiblemente aproximadamente a una temperatura de 38ºC. El
calentador 66 eleva la temperatura de la sosa gastada
preferiblemente desde 38ºC a 43ºC antes de que entre en el
recipiente 72 de oxidación en la tubería 70. La reacción de
oxidación es exotérmica lo que da como resultado un aumento en la
temperatura del efluente en el conducto 74 de salida preferiblemente
no superior a 57ºC. Por ello, la temperatura en el separador 76 de
disulfuro será preferiblemente menor que 57ºC. La presión en el
recipiente 72 de oxidación y en el separador 76 de disulfuro se
mantiene preferiblemente de 345 a 448 kPa en la tubería 82 mediante
una válvula 85 de control regulada por un controlador indicador de
presión (PIC) 87 que controla la presión en la tubería 82.
La Figura 2 muestra la parte interna del
recipiente 24 de extracción con mayor detalle. La sección 30 de
prelavado está sustancialmente vacía con algunas excepciones. Una
salida de la tubería 22 se extiende hasta un distribuidor 26 que
dispensa en dirección ascendente la alimentación desde la misma. El
distribuidor 26 comprende una tubería cilíndrica perpendicular a la
tubería 22 con aberturas dirigidas hacia arriba a 45º por encima de
la horizontal. Una interfase 57 sosa-hidrocarburo
está localizada típicamente entre el distribuidor 26 y el separador
36 de coalescencia. El separador 36 de coalescencia comprende una
capa reticulada de 30 cm de espesor próximo al extremo superior que
se extiende a través de todo el área transversal de la sección 30 de
prelavado. Una entrada 38a al conducto 38 de transferencia dispuesta
por encima del separador 36 de coalescencia suministra fluido a
través de una salida 38b al distribuidor 56 en la sección 32 de
extractor. Una entrada a la tubería 72 se extiende a través de la
sección 30 de prelavado por encima del separador 36 de
coalescencia.
En la Figura 3 se muestra la parte interna de la
sección 32 de extractor, en combinación con la Figura 2. El
distribuidor 56 comprende una tubería cilíndrica que se extiende
perpendicularmente a la salida 38 del conducto 38 de transferencia
que comunica con el distribuidor 56. Aberturas dispuestas hacia
abajo a 45º por debajo de la horizontal admiten alimento a la
sección 32 de extractor. El distribuidor 56 está dispuesto sobre un
plato 102 de alimentación que comprende una placa 104 horizontal que
se extiende parcialmente a través del área transversal de la sección
32 de extractor y dos rebosaderos 106 verticales 106 y 108. El
distribuidor 56 está dispuesto en una bandeja 109 de alimentación
definida por los rebosaderos 106, 108, la placa 104 y una superficie
interna de la pared 33 común de la sección 32 de extractor del
recipiente 24 de extractor. Un tubo de descenso 110 tiene una salida
112 dispuesta en una bandeja de entrada 107 definida por la placa
104, el rebosadero 106 y la superficie interna de la pared común 33
del recipiente 24 de extracción.
La Figura 2 muestra seis platos 120 de chorros
por encima del plato 102 de alimentación. Se pueden usar más o menos
platos 120 de chorros en la sección 32 de extractor de la presente
invención. Adecuadamente, se usan de 2 a 15 platos en una sección de
extractor y son típicos de 6 a 8 platos. Además se contemplan otros
tipos de estructuras para facilitar el contacto líquido- líquido,
tal como lechos rellenos o bandejas.
\newpage
Se hace referencia a las Figuras 2 y 4 para
describir los platos 120 de chorros. Cada plato 120 de chorros
incluye una bandeja 122 de salida definida por una superficie
interna de la pared 33 común del recipiente 24 de extracción, una
placa 124 de bandeja horizontal, que comunica con una entrada 126
del tubo de descenso 110, y un rebosadero vertical 128. Los platos
120 de chorros también incluyen una placa 129 que comprende una
sección 130 de tamiz perforado y una sección 131 no perforada. La
sección 131 no perforada está separada de la sección 130 de tamiz
por un rebosadero 134 vertical. Una bandeja 132 de entrada queda
definida por la sección 131 no perforada, la superficie interna de
la pared común 33 y el rebosadero 134. La sosa regenerada de la
tubería 92 se alimenta a la bandeja de entrada del plato 120 de
chorros superior.
Se puede apreciar en la Figura 3 que los
rebosaderos 106, 108 verticales se extienden a lo largo de la cuerda
a través de la sección 32 de extractor definiendo la bandeja 107 de
entrada y la bandeja 109 de alimentación. En la Figura 4 se puede
apreciar que los rebosaderos 128, 134 verticales se extienden a lo
largo de la cuerda a través de la sección 32 de extractor definiendo
la bandeja 132 de entrada y la bandeja 122 de salida. La altura de
los rebosaderos 106, 108, 128 y 134 es de 30,5 cm de modo que cuando
la sosa supera 30,5 cm de nivel, ésta se derrama sobre su rebosadero
respectivo. La altura de los rebosaderos puede hacerse mayor. En el
plato 102 de alimentación, la sosa que se derrama desde la bandeja
107 de entrada y la bandeja 109 de alimentación se derrama hacia
abajo a la interfase 111 sosa-hidrocarburo por
debajo del plato 102 de alimentación. En el caso de platos 120 de
chorros, la sosa derramada fluye sobre la sección 130 de tamiz para
entrar en contacto con el hidrocarburo que asciende a través de las
perforaciones en la sección 130 de tamiz. La sosa que va a la
bandeja 122 de salida de los platos 120 de chorros discurre a través
de la entrada 126 del tubo 110 de descenso hacia las bandejas 132,
107 de entrada del plato 120 de chorros subyacente o el plato 102 de
alimentación, respectivamente, a través de la salida 112. Esta
disposición asegura un contacto adecuado entre el hidrocarburo y la
sosa mientras que el hidrocarburo asciende hacia la parte superior
de la sección 32 de extractor y sale a través del conducto 60 de
producto.
El separador 58 de coalescencia está próximo a
la parte superior de la sección 32 de extractor por encima de los
platos 120 de chorros. El separador 58 de coalescencia que comprende
una capa reticulada se extiende a través de la totalidad del área
transversal de la sección 32 de extractor. Es importante que el
separador 58 de coalescencia sea de suficiente calidad para que no
permita el paso a su través de más de 2 ppm de sosa y
preferiblemente no más de 1 ppm de sosa debido a que es la última
barrera que evita que la sosa salga con el hidrocarburo producto. Es
adecuado un separador de coalescencia tal como COALEX de
Koch-Otto-York.
El separador 58 de coalescencia está separado
del plato 120 de chorros superior para proporcionar un volumen 59 de
decantación abierto entre ellos para actuar a modo de elemento de
compensación en el caso de variación rápida en el nivel de sosa. El
volumen 59 de decantación ocupa al menos suficiente volumen como
para acomodar un plato 120 de chorros más. El separador 58 de
coalescencia y el volumen 59 de decantación en el recipiente 24 de
extracción evitan la necesidad del filtro de arena y los recipientes
de decantación en los procedimientos de extracción
líquido-liquido convencionales.
Claims (7)
1. Un aparato (24) para convertir compuestos de
azufre en una corriente de hidrocarburos, comprendiendo dicho
aparato:
una sección (30) de prelavado para convertir
sulfuro de hidrógeno a una sal sulfuro;
un conducto (22) de alimentación de hidrocarburo
con una entrada en comunicación con dicha sección (30) de
prelavado;
una sección (32) de extractor para convertir
mercaptanos a mercapturos, estando dispuesta dicha sección de
extractor directamente por encima de dicha sección (30) de
prelavado;
un conducto (60) de hidrocarburo producto con
una salida en comunicación con dicha sección (32) de extractor;
y
un conducto (38) que tiene una entrada en
comunicación con la sección (30) de prelavado y una salida en
comunicación con la sección (32) de extractor,
caracterizado porque dicha sección (32)
de extractor incluye un separador (58) de coalescencia en su parte
superior y porque un recipiente (24) incluye dicha sección (32) de
extractor y dicha sección (30) de prelavado.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Aparato según la reivindicación 1, en el que
dicha sección (32) de extractor y dicha sección (30) de prelavado
están separadas por un tabique divisorio (34) no perforado.
3. Aparato (24) de acuerdo con las
reivindicaciones 1 y 2 que comprende:
un conducto (20) de recirculación de álcali con
una entrada en comunicación con el recipiente (24) para retirar el
álcali del recipiente y una salida en comunicación con el
recipiente;
una tubería (52) de adición de álcali en
comunicación con dicho conducto (20) de recirculación de álcali;
y
una tubería (44) de separación de álcali en
comunicación con dicho conducto (20) de recirculación de álcali.
\vskip1.000000\baselineskip
4. Un procedimiento para convertir compuestos de
azufre en una corriente de hidrocarburos que comprende:
alimentar una corriente de hidrocarburos que
contiene compuestos de azufre a una sección (30) de prelavado que
contiene álcali para convertir sulfuro de hidrógeno a una sal
sulfuro;
separar una corriente de hidrocarburos prelavada
de dicha sección (30) de prelavado;
alimentar dicha corriente de hidrocarburos
prelavada a una sección (32) de extractor para convertir mercaptanos
en mercapturos, estando dicha sección de extractor directamente por
encima de dicha sección (30) de prelavado;
retirar una corriente de hidrocarburos extraída
que contiene mercapturos de dicha sección (32) de extractor,
caracterizado porque el procedimiento
comprende además:
mezclar una corriente de hidrocarburos y una
corriente alcalina para proporcionar dicha corriente de
hidrocarburos que contiene compuestos de azufre;
retirar continuamente una corriente alcalina
agotada que contiene sulfuros de dicha sección (30) de prelavado;
y
recircular al menos parte de dicha corriente
alcalina agotada para su mezcla con dicha corriente de
hidrocarburos, añadiendo continuamente una corriente alcalina
regenerada a dicha sección (30) de prelavado.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en
el que dicha corriente de hidrocarburos debe atravesar un separador
(58) de coalescencia antes de ser retirada de dicha sección (32) de
extractor.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en
el que una parte de dicha corriente alcalina agotada es recirculada
a dicha sección (30) de prelavado y otra parte de dicha corriente
alcalina agotada es retirada de dicha corriente alcalina
agotada.
7. Procedimiento según las reivindicaciones 5 y
6, en el que dicha corriente alcalina regenerada es añadida a dicha
corriente alcalina agotada.
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