ES2580531T3 - Método y aparato para mezclar fluidos - Google Patents

Método y aparato para mezclar fluidos Download PDF

Info

Publication number
ES2580531T3
ES2580531T3 ES14171930.2T ES14171930T ES2580531T3 ES 2580531 T3 ES2580531 T3 ES 2580531T3 ES 14171930 T ES14171930 T ES 14171930T ES 2580531 T3 ES2580531 T3 ES 2580531T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
fluid
mixing chamber
inlet
wall
mixing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES14171930.2T
Other languages
English (en)
Inventor
Anders Riska
Joona Sumela
Johanna Vaittinen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Neste Oyj
Original Assignee
Neste Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neste Oyj filed Critical Neste Oyj
Application granted granted Critical
Publication of ES2580531T3 publication Critical patent/ES2580531T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/10—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/71725—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using centrifugal forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J14/00—Chemical processes in general for reacting liquids with liquids; Apparatus specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/405—Methods of mixing liquids with liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/45—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
    • B01F25/3131—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2405—Stationary reactors without moving elements inside provoking a turbulent flow of the reactants, such as in cyclones, or having a high Reynolds-number
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F2025/91—Direction of flow or arrangement of feed and discharge openings
    • B01F2025/914—Tangential flow, i.e. flow spiraling in a tangential direction in a flat plane or belt-like area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/505—Mixing fuel and water or other fluids to obtain liquid fuel emulsions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2204/00—Aspects relating to feed or outlet devices; Regulating devices for feed or outlet devices
    • B01J2204/007—Aspects relating to the heat-exchange of the feed or outlet devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00164—Controlling or regulating processes controlling the flow
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Un método de mezcla de fluidos en un mezclador de fluidos, comprendiendo el mezclador de fluidos una primera entrada, una segunda entrada, una salida y una cámara de mezcla sustancialmente cilíndrica, comprendiendo la cámara de mezcla una pared, una placa superior y una placa inferior, y el método comprende a. pasar una primera corriente de fluido en la cámara de mezcla a través de la primera entrada, teniendo la primera entrada aberturas en la placa superior y en el interior de la cámara de mezcla, extendiéndose una pared externa de la primera entrada hacia la pared de la cámara de mezcla y descendiendo a la parte inferior de la cámara de mezcla; b. proporcionar una corriente en espiral del primer fluido en el interior de la cámara de mezcla a través de la primera entrada, descendiendo la primera entrada hacia la cámara de mezcla en forma de una rampa o una tubería, y formando una asimetría con la forma cilíndrica para mejorar la corriente en espiral de la cámara de mezcla; c. inyectar a través de la segunda entrada, y tangencialmente a la pared de la cámara de mezcla, un segundo fluido en el interior de la corriente en espiral del primer fluido; y d. dirigir la corriente en espiral de fluidos al exterior de la cámara de mezcla como un vórtex a través de la salida, proporcionándose la salida en la placa inferior, y siendo la salida concéntrica al eje de flujo en espiral.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Metodo y aparato para mezclar fluidos Campo de la invencion
La presente descripcion se refiere a la mezcla de fluidos. En particular, pero no exclusivamente, se refiere a la mezcla de fluidos de manera efectiva al inyectar un suministro del fluido reciente en una corriente en espiral del suministro del fluido recirculado.
El metodo resulta util, p. ej., en procesos quimicos en los que los suministros del fluido reciente corrosivo se mezclan en un suministro del fluido recirculado. Se encuentra uso particular en el procesamiento de hidrocarburos, tales como hidrocarburos del intervalo diesel a partir de fuentes renovables de origen biologico, p. ej., a partir de aceites y grasas de origen biologico. Asimismo, la invencion resulta util en el control del perfil de la temperatura del reactor.
Antecedentes de la invencion
Los intereses medioambientales y una creciente demanda de combustible diesel alientan a los productores de combustibles a emplear de forma mas intensiva las fuentes renovables en la fabricacion de combustible diesel. Hasta el momento, en la fabricacion de combustibles diesel basada en materias primas biologicas, es decir, diesel renovable y de origen biologico, el interes principal se ha centrado en aceites vegetales y grasas animales que comprenden trigliceridos de acidos grasos. Los hidrocarburos largos, lineales y practicamente saturados de acidos grasos corresponden quimicamente a los hidrocarburos presentes en los combustibles diesel.
Los aceites y grasas vegetales, asi como aceites y grasas animales contienen generalmente 0-30 % en peso de acidos grasos libres, AGL. Los AGL se forman durante la hidrolisis enzimatica de los trigliceridos, especialmente cuando las semillas oleaginosas se mantienen en atmosfera humeda. Los acidos grasos libres pueden formarse igualmente durante la purificacion de aceites y grasas de origen biologico, en especial durante el lavado caustico, es decir, hidrolisis catalizada por alcali.
La composicion, el tamano y el grado de saturacion de los acidos grasos pueden variar considerablemente en las materias primas de diferentes origenes. El punto de fusion del aceite o grasa de origen biologico es principalmente una consecuencia del grado de saturacion. Las grasas estan mas saturadas que los aceites liquidos y requieren menos hidrogeno para la hidrogenacion de dobles enlaces.
Los acidos grasos libres son muy corrosivos debido a su acidez. Atacan a los materiales que estan en contacto con los que pueden causar corrosion en el equipo utilizado en procesos que implican AGL, tales como tuberias y reactores.
Los AGL tambien favorecen reacciones secundarias indeseables. Los suministros insaturados y los acidos grasos libres en aceites y grasas de origen biologico favorecen la formacion de compuestos de alto peso molecular, que pueden causar la obstruccion de la seccion de precalentamiento y disminuir la actividad y vida del catalizador. Los dobles enlaces en los AGL insaturados tambien favorecen diferentes tipos de reacciones secundarias, tales como reacciones de oligomerizacion/polimerizacion, ciclacion/aromatizacion y craqueo. Estas reacciones provocan muchos problemas en el proceso y desactivan los catalizadores, aumentan el consumo de hidrogeno y reducen el rendimiento del diesel.
Los acidos grasos tambien pueden favorecer la formacion de compuestos pesados. El intervalo de ebullicion de estos compuestos pesados es diferente del intervalo del combustible diesel y puede acortar la vida del catalizador de isomerizacion. Debido a los acidos grasos libres contenidos en aceites y grasas de origen biologico, la formacion de compuestos de alto peso molecular aumenta significativamente en comparacion con los suministros de origen biologico triglicerido que solo tienen una baja cantidad de acidos grasos libres (<1 %).
El documento EP1741768A1 describe un proceso para la fabricacion de hidrocarburos del intervalo diesel, en el que el suministro se hidrotrata en una etapa de hidrotratamiento y se isomeriza en una etapa de isomerizacion y un suministro que comprende un suministro reciente que contiene mas del 5 % en peso de acidos grasos libres y al menos un agente de dilucion se hidrotrata a una temperatura de reaccion de 200 a 400 °C, en un reactor de hidrotratamiento en presencia del catalizador, y la relacion en volumen del agente de dilucion con respecto al suministro reciente es 5-30:1. La etapa de hidrodesoxigenacion, HDO, se divulga como un proceso de hidrogenolisis para eliminar el oxigeno a partir de compuestos que contienen oxigeno y suministros con AGL.
Los acidos grasos libres son corrosivos, pueden atacar materiales de la unidad o catalizador y favorecen algunas reacciones secundarias. Los acidos grasos libres reaccionan de manera muy eficaz con impurezas metalicas que producen carboxilatos metalicos, que favorecen la quimica de reacciones secundarias indeseables.
La corrosividad de los AGL presentes en las fuentes renovables de hidrocarburos ha limitado el uso de fuentes
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
renovables en la fabrication de combustible diesel. La elevada concentration de AGL en los suministros recientes impide la introduction de altas concentraciones de suministro reciente en el suministro recirculado sin exponer, p. ej., el sistema de suministro, el termointercambiador y el reactor a la corrosion. El riesgo de corrosion es particularmente elevado con respecto al lecho de reaction, en el que el suministro reciente se mezcla con el suministro de recirculation, tal como en HDO.
La velocidad de corrosion se ve afectada por factores, tales como los materiales utilizados en el proceso, la temperatura de operation, la concentracion de acido organico y la formation de sulfuro.
El oxigeno no deseado puede eliminarse a partir de acidos grasos o sus esteres por medio de reacciones de desoxigenacion. La desoxigenacion de los aceites y grasas de origen biologico, que son aceites y grasas a base de material biologico, para producir hidrocarburos adecuados como productos de combustible diesel, puede llevarse a cabo por hidrotratamiento catalitico.
Durante el hidrotratamiento, particularmente la hidrodesoxigenacion, los grupos que contienen oxigeno se hacen reaccionar con hidrogeno y se eliminan como agua formada en la reaccion. Esta reaccion requiere cantidades de hidrogeno bastante altas. Debido a la naturaleza altamente exotermica de estas reacciones, el control del calor de reaccion es extremadamente importante. Los aceites/grasas vegetales o aceites/grasas animales impuros, las altas temperaturas de reaccion, el control insuficiente de la temperatura de reaccion o la baja disponibilidad de hidrogeno en la corriente de suministro pueden producir reacciones secundarias no deseadas, tales como craqueo, polimerizacion, cetonizacion, ciclacion, aromatizacion, y coquizacion del catalizador. Estas reacciones secundarias tambien disminuyen el rendimiento y las propiedades de la fraction diesel obtenida.
El documento EP1741768A1 describe asimismo un proceso mejorado para la fabricacion de hidrocarburos del intervalo diesel a partir de aceites y grasas de origen biologico, en el que el hidrotratamiento de la materia prima triglicerida que contiene los acidos grasos libres se realiza mediante dilution del suministro reciente y reduction de la temperatura de reaccion. El agente de dilucion se selecciona entre hidrocarburos y se recircula el producto del proceso es decir, recirculacion del producto o mezclas de los mismos. Una relation de al menos 5:1 (recirculacion:reciente) disminuyo significativamente la formacion de productos de alto peso molecular, cuando se utilizo la materia prima que contiene 10 % en peso de acidos grasos libres (calculada a partir de aceite reciente). Por consiguiente, utilizando al menos una relacion de recirculacion 5:1 o 4:1 y una reduccion de la temperatura de reaccion, los acidos grasos libres pueden procesarse sin necesidad de desacidificacion y se obtuvieron hidrocarburos de alta calidad adecuados para el deposito de combustible diesel.
Cuando se utiliza una materia prima con altos niveles de AGL u otros acidos organicos, el sistema debe protegerse contra la corrosion. En particular, el sistema de suministro, el termointercambiador, y/o los reactores son los mas afectados ya que son los primeros en estar en contacto con el suministro que posee el contenido mas elevado de AGL. El control de la corrosion por materiales resistentes a la corrosion es posible pero se traduce en altos costos y extensas modificaciones de las unidades de refineria.
La prevention de la corrosion se ha logrado previamente mediante el revestimiento de las superficies expuestas, la adicion de un inhibidor de corrosion, agentes anticorrosion, o el cambio de los materiales (material resistente a la corrosion) utilizados en las superficies expuestas. Estos metodos se conocen por ejemplo en el documento US2012053377.
El documento US20120216450 describe un metodo de conversion de suministros a partir de fuentes renovables en un coprocesamiento con un suministro de petroleo utilizando un catalizador a base de niquel y molibdeno.
El documento US8440875 describe un metodo de fabricacion de combustible diesel a partir de una materia prima renovable. Un compuesto de amoniaco o amina se utiliza para neutralizar los acidos organicos en la materia prima renovable. El compuesto de amoniaco o amina debe eliminarse de la mezcla del producto antes de la zona de isomerization de manera que no afecte a la isomerization por catalizador. La utilization de compuestos de amoniaco o amina podria permitir reducciones metalurgicas en el equipo de proceso.
El documento US20120255223 divulga un proceso para la conversion de AGL que contienen aceites a biodiesel por medio de la conversion de altas materias primas que contienen AGL (AGL 20-85 %) sin pretratamiento o purification a biodiesel en presencia de una resina macrorreticular y heterogenea acida tipo gel seguido de la transesterificacion en presencia del catalizador basico homogeneo y la separacion de biodiesel y glicerina.
El documento FR2989006A1 divulga un reactor catalitico con un dispositivo de enfriamiento provisto de una inyeccion tangencial de un fluido de enfriamiento.
El documento US6183702B1 divulga un conjunto distribuidor para un lecho multiple, un reactor catalitico de flujo descendente, que comprende las caracteristicas del preambulo de la revindication 15. El documento US2013/064740A1 divulga un dispositivo de mezcla tipo vortex para un reactor de hidroprocesamiento de flujo descendente.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
A pesar de algunos intentos en el campo para permitir la mezcla de suministros de fluido reciente corrosivo en los suministros de fluido recirculado, sigue siendo necesario nuevos metodos y aparatos que permiten una mezcla eficaz de los suministros recientes y recirculados sin necesidad de una amplia proteccion o de agentes de dilucion o neutralizantes. En particular, ha sido imposible previamente introducir los elevados suministros con AGL en la fabrication de hidrocarburos del intervalo diesel a partir de fuentes renovables en la corriente del proceso recirculado de manera rentable y sin el empleo extenso de agentes de neutralization o dilucion adicionales, conversion, o proteccion de las partes del reactor por capas protectoras.
Es un objetivo de la invention atenuar al menos las limitaciones previas de la tecnica anterior proporcionando un metodo de mezcla y un mezclador de fluidos segun los aspectos de la invencion, al menos, para reducir el problema de corrosion en sistemas reactores y/o para permitir el aumento del contenido de AGL en el suministro del reactor HDO.
Sumario
Los presentes inventores han hallado de manera sorprendente un metodo eficaz de mezcla de fluidos segun la reivindicacion 1 y un mezclador de fluidos segun la reivindicacion 15.
En consecuencia, el primer aspecto de la invencion proporciona un metodo para mezclar fluidos en un mezclador de fluidos, el mezclador de fluidos comprende una primera entrada, una segunda entrada, una salida, y una camara de mezcla sustancialmente cilindrica, la camara de mezcla comprende una pared, una placa superior, una placa inferior, y el metodo comprende
a. pasar una primera corriente de fluido en la camara de mezcla a traves de la primera entrada, la primera entrada presenta aberturas en la placa superior y en el interior de la camara de mezcla, una pared externa de la primera entrada se extiende hacia la pared de la camara de mezcla y desciende a la parte inferior de la camara de mezcla;
b. proporcionar una corriente en espiral del primer fluido en el interior de la camara de mezcla a traves de la primera entrada, la primera entrada desciende hacia la camara de mezcla en forma de una rampa o una tuberia, y forma una asimetria en la forma cilindrica para mejorar la corriente en espiral de la camara de mezcla;
c. inyectar a traves de la segunda entrada, y tangencialmente a la pared de la camara de mezcla, un segundo fluido en el interior de la corriente en espiral del primer fluido; de manera tal que la concentration del segundo fluido desciende en direction a la pared de la camara de mezcla; y
d. dirigir la corriente en espiral de fluidos al exterior de la camara de mezcla como un vortex a traves de la salida, proporcionandose la salida en la placa inferior, y la salida es concentrica con el eje de flujo en espiral.
Segun otro aspecto, se proporciona un mezclador de fluidos para mezclar fluidos que comprende
a. una camara de mezcla sustancialmente cilindrica definida por una pared, una placa superior y una placa inferior;
b. una primera entrada para pasar una primera corriente de fluido en la camara de mezcla, la primera entrada presenta aberturas en la placa superior y en el interior de la camara de mezcla, una pared exterior de la primera entrada se extiende hacia la pared de la camara de mezcla y desciende a la parte inferior de la camara de mezcla, la primera entrada se configura para proporcionar una corriente en espiral del primer fluido en el interior de la camara de mezcla, la primera entrada desciende hacia la camara de mezcla en forma de una rampa o una tuberia, y forma una asimetria en la forma cilindrica para mejorar la corriente en espiral en la camara de mezcla;
c. una segunda entrada para inyectar de manera tangencial a la pared de la camara de mezcla un segundo fluido en la corriente en espiral del primer fluido de manera tal que la concentracion del segundo fluido disminuye en direccion a la pared de la camara de mezcla, la segunda entrada comprende opcionalmente una boquilla con un manguito interior para proteger la segunda entrada de la corrosion; y
d. una salida en la placa inferior, el mezclador de fluidos se configura para dirigir la corriente en espiral de los fluidos al exterior de la camara de mezcla como un vortex a traves de la salida, la salida es concentrica con el eje del flujo en espiral.
Una ventaja del metodo y el mezclador de fluidos es la capacidad para mezclar eficazmente en el primer fluido un segundo fluido. El segundo fluido puede presentar una alta concentracion de al menos un agente corrosivo. Los procesos previos que implican la mezcla de fluidos corrosivos han requerido la proteccion de los reactores por capas protectoras costosas. Alternativamente, los fluidos corrosivos se han inyectado en bajas concentraciones para evitar el contacto de una alta concentracion de agentes corrosivos con las superficies del mezclador o reactor, en particular, las paredes de la camara de mezcla. La mezcla eficaz del presente metodo elimina la necesidad para las extensas capas protectoras de la envoltura del reactor y en el distribuidor principal (bajo el recipiente de enfriamiento). Adicionalmente, el amplio empleo de los fluidos de dilucion puede evitarse. Con la tecnologia previa solo ha sido posible el suministro reciente con contenidos de AGL de menos de aproximadamente 10 % sin proteccion adicional contra la corrosion.
Sin quedar limitado a estas ventajas, el presente metodo permite mezclar un segundo fluido con una elevada
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
concentracion en AGL. El elevado contenido de AGL de algunas fuentes de hidrocarburos de origen biologico ha limitado previamente un amplio uso de las materia primas altamente factibles en refineria. El incremento en el empleo de las materias primas con mayor contenido de AGL repercute favorablemente en la viabilidad de las unidades de refineria. El metodo es especialmente ventajoso en el reactor HDO que implica opcionalmente multiples lechos. El metodo permite el empleo de elevadas corrientes de materias primas con aGl que son fuentes baratas y atractivas para la produccion de biocombustibles, pero que han sido previamente dificiles o imposibles de emplear debido a su naturaleza corrosiva. El presente metodo de mezcla permite un contenido de AGL de hasta 100 % en el segundo fluido.
Es mas, una ventaja del metodo es una mezcla eficaz de las corrientes de fluido en una corriente mas homogenea que ayuda a mantener el perfil de temperatura optimo en el reactor y ayuda a evitar reacciones secundarias no deseadas.
El metodo de mezclado y el mezclador de fluidos segun la invencion permite un montaje que es muy compacto, por lo que hace al mezclador de fluidos adecuado para su instalacion, y el metodo de mezcla para su uso, en los reactores existentes con escasas modificaciones en el reactor. La estructura compacta resulta especialmente ventajosa en reactores de multiples lechos con varios puntos de inyeccion para el fluido reciente que comprende un agente corrosivo.
El presente metodo de mezcla y mezclador de fluidos resultan particularmente ventajosos cuando se emplean en el hidrotratamiento, en el que se utiliza un producto de recirculacion u otro agente de dilucion en la etapa de hidrotratamiento cuando el primer fluido y el segundo fluido comprenden un suministro reciente con elevado contenido de AGL.
El mezclador de fluidos permite una mezcla eficaz sin emplear paletas mezcladoras o similares para mezclar los fluidos. El mezclador de fluidos puede implementarse como una unidad compacta que puede instalarse facilmente en reactores.
DEFINICIONES
AGL - acidos grasos libres HDO - hidrodesoxigenacion
Breve descripcion de las figuras
La Figura 1 ilustra el diseno del mezclador de fluidos y las lineas de corriente que entran desde la camara de mezcla y se inyectan a traves de la boquilla de inyeccion.
La Figura 2. Campo de fraccion en masa de AGL para el diseno de la Fig. 1 a escala 0-12 % en peso de AGL, con una concentracion del 50 % en peso de AGL en el fluido inyectado.
La Figura 3 divulga un campo de fraccion en masa de AGL para el diseno de la Fig. 1 a escala 0-12 % en peso de AGL, con una concentracion del 80 % en peso de AGL en el fluido inyectado.
La Figura 4 divulga el campo de fraccion en masa de AGL para el diseno de la Fig. 1 a escala 0-12 % en peso de AGL, con una concentracion del 100 % en peso de AGL en el fluido inyectado.
Descripcion detallada de la invencion
La presente invencion proporciona un nuevo metodo de mezcla y un mezclador de fluidos. La camara de mezcla modificada reduce el problema de la corrosion y permite emplear un mayor contenido de AGL en el suministro reciente y en el suministro mezclado que sale de la camara de mezcla.
La mayor parte de la informacion relacionada con el mecanismo de corrosion por acido organico en altas temperaturas sin la fase acuosa se ha obtenido a partir de los estudios relacionados con la corrosion por acidos naftenicos (CAN). Los acidos grasos, similares a los acidos naftenicos, son acidos carboxilicos y por lo tanto las reacciones de corrosion para estos son similares. Debido a que los acidos grasos son disolventes proticos y pueden solvatar aniones, las impurezas pueden tener un efecto sobre el mecanismo de corrosion. Sin desear quedar ligado a teoria alguna, la reaccion de corrosion principal para los acidos carboxilicos se considera que es
Fe + 2RCOOH --> Fe(RCOO)2 + H2 (1)
Puesto que el producto de corrosion es muy soluble en una corriente de hidrocarburos caliente, generalmente no hay pelicula protectora o corrosion por incrustacion en superficies de acero del sistema. El producto de corrosion soluble puede reaccionar con H2S presente en el proceso para formar depositos de FeS poco solubles que causan problemas de taponamiento.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Sin desear quedar ligado a teoria alguna, la formacion de depositos de FeS puede producirse segun la reaccion Fe(RCOO)2 + H2S --> FeS + 2RCOOH (2)
La boquilla de suministro del segundo fluido, asi como la tuberia interna incluyendo el recipiente de enfriamiento para el segundo lecho del catalizador pueden ponerse en contacto con el suministro reciente a altas temperaturas.
La camara de mezcla posee una forma sustancialmente cilindrica. Resulta preferente la forma cilindrica ya que mejora el flujo en espiral en el interior de la camara de mezcla. No obstante, la primera entrada forma una asimetria en la forma cilindrica cuando la entrada se introduce en la camara de mezcla proxima a la pared de la camara de mezcla, como se observa en la Fig. 1. En consecuencia, la forma de la camara de mezcla no es perfectamente cilindrica.
La primera entrada proporciona una corriente en espiral del primer fluido en el interior de la camara de mezcla. La primera entrada se encuentra en forma de tuberia o rampa, que desciende desde el exterior de la camara de mezcla a traves de la placa superior y a la parte inferior de la camara de mezcla, formando asi un pasaje curvado para el primer fluido que entra en la camara de mezcla proxima a la pared de la camara de mezcla. El movimiento en espiral del primer flujo de fluido continua inicialmente proximo a la pared de la camara de mezcla hasta que el flujo alcanza el punto de entrada del primer fluido, es decir, el extremo de la primera entrada. Tras este punto, la corriente comienza la segunda serie de rotacion y continua los ciclos segundos y posteriores mas proximos al centro de la camara de mezcla, formando asi una corriente en espiral. La corriente continua el movimiento en espiral en el interior de la camara de mezcla cuando el primer fluido entra a traves de la primera entrada, asi como la geometria de la camara de mezcla, que provoca que la corriente gire y fluya en direccion al centro de la camara de mezcla, en la que la salida en la placa inferior se situa en el centro de la camara de mezcla.
El segundo fluido se inyecta tangencialmente a la pared de la camara de mezcla. La inyeccion tangencial puede llevarse a cabo mediante la inyeccion del segundo fluido a traves de una boquilla de entrada de fluido dirigido corriente abajo. La segunda entrada puede penetrar en la camara de mezcla por la pared de la camara de mezcla, p. ej., como una tuberia con una boquilla que se abre en la corriente del primer fluido. A medida que se inyecta el segundo fluido en el interior de la corriente en espiral del primer fluido, la concentration del segundo fluido disminuye en direccion a la pared de la camara de mezcla cuando se mezcla con el primer fluido que fluye en torno a la segunda entrada, fluyendo del mismo modo entre la segunda entrada y la pared de la camara de mezcla. La concentracion del segundo fluido en la pared de la camara de mezcla puede ser tan baja como por debajo de 1 % en peso.
Los fluidos mezclados salen de la camara de mezcla a traves de una salida en la placa inferior como un vortex. La salida se proporciona en la placa inferior y es concentrica con el eje de flujo en espiral que logra asi una mejor mezcla.
En una realization de ejemplo, la salida se abre en un reactor que comprende una pared. A medida que los fluidos mezclados salen de la camara de mezcla, la corriente rotacional de los fluidos forma un vortex que se extiende en el interior del reactor bajo el mezclador de fluidos fundamentalmente de manera concentrica con el reactor. Como se observa en la Fig. 1, se obtiene una mezcla eficiente de los fluidos y, en consecuencia, concentraciones muy elevadas de agentes corrosivos, tales como AGL, el segundo fluido puede inyectarse sin exponer la pared del mezclador de fluidos directamente en el segundo fluido corrosivo. La abertura de la salida puede ser circular y concentrica a la camara de mezcla.
En una realizacion de ejemplo, la primera entrada posee una altura correspondiente a la altura de la camara de mezcla en el extremo de la entrada que penetra en la camara de mezcla. En una realizacion, la entrada es una rampa y la section transversal de la abertura de rampa es rectangular con la base y los bordes superiores que son mas largos que los bordes laterales. La longitud circunferencial de la primera entrada, tal como una rampa, es inferior a un circulo completo, preferentemente una cuarta parte de un circulo. En otra realizacion, la entrada es tubular, es decir, una tuberia. En otra realizacion, la primera entrada es una tuberia de flujo descendente dirigido tangencialmente.
En una realizacion de ejemplo, la segunda entrada puede comprender una boquilla con un manguito interior, en particular si la temperatura es elevada, tal como superior a aprox. 225 °C. Esto proporciona una protection adicional para la segunda entrada para evitar la corrosion causada por el agente corrosivo mientras se inyecta en el suministro de recirculation y antes de mezclarse de manera efectiva con el suministro de recirculation por el presente mezclador de fluidos, haciendolo menos corrosivo.
En una realizacion de ejemplo, el segundo fluido comprende un agente que es corrosivo. La naturaleza corrosiva del segundo fluido puede afectar a las paredes de la camara de mezcla, las paredes del reactor, o ambas. La naturaleza corrosiva del segundo fluido impide inyectarlo a una elevada concentracion directamente en el interior de la camara de mezcla o en el reactor en elevadas concentraciones sin utilizar el presente metodo para mezclar de manera eficaz los fluidos. En consecuencia, en los metodos previos, la relation del suministro de recirculacion con respecto
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
al suministro reciente ha de mantenerse elevado debido a que la mezcla ineficaz de los suministros ha hecho que sea necesario mantener la cantidad de suministro reciente corrosivo baja como medida de precaucion con el fin de controlar la exposicion del sistema a los agentes corrosivos en el suministro reciente.
En una realizacion de ejemplo, la relacion en volumen del primer fluido con respecto al segundo fluido en la corriente de fluido que sale de la camara de mezcla es de 1:1 a 15:1, preferentemente 3:1 a 6:1, tal como 1:1, 2:1, 3:1,4:1, 5:1,6:1, 7:1, 8:1, 9:1, 10:1, 11:1, 12:1, 13:1, 14:1 o 15:1.
El primer fluido puede introducirse preferentemente a partir de 50 a 300 t/h, tal como 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 o 300 t/h. El segundo fluido puede introducirse preferentemente a partir de 0,5 a 60 t/h, tal como 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 , 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 o 60 t/h. Los caudales del primer y segundo fluidos pueden seleccionarse de manera tal que se obtienen las relaciones en volumen mencionadas previamente para el primer y el segundo fluidos. En caso de multiples lechos, el suministro del segundo fluido puede dividirse por consiguiente en funcion del numero de lechos: pueden utilizarse suministros para dos lechos, y un caudal total de 60 t/h para el segundo fluido, 30 t/h para cada lecho; para tres lechos, por consiguiente, el segundo suministro del fluido puede dividirse en tres suministros de 20 t/h para cada lecho. Opcionalmente, el caudal del segundo suministro puede variar en los lechos individuales de un reactor de multiples lechos siempre que el caudal total del segundo suministro permanezca en el interior del intervalo previo.
En una realizacion de ejemplo, el segundo fluido comprende acidos grasos libres como un agente corrosivo de hasta 100 % p/p, preferentemente hasta 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55,60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, o 95 % p/p.
En una realizacion de ejemplo, el segundo fluido comprende uno o mas destilados de acidos grasos libres, tales como destilado de acidos grasos libres de palma y/o destilado de acidos grasos libres de soja; uno o mas acidos grasos libres que contienen una materia prima de origen biologico, tal como aceite a base de palma crudo y refinado, aceite de maiz tecnico, resina liquida, aceite de semillas, grasa animal, aceite de cocina usado, aceite de Jatropha curcas, aceite de pescado, aceite microbiano, y/o aceite de algas; subproductos de ester metilico de acidos grasos y produccion de productos quimicos y/o aceite de origen biologico obtenidos a partir de una biomasa lignocelulosica; y/o uno o mas o acidos de bajo peso molecular que contienen una materia prima de origen biologico, tal como aceite de pirolisis y/o lodo de aceite de palma.
En una realizacion de ejemplo, el caudal del primer fluido es superior al caudal del segundo fluido en los puntos de entrada de los fluidos en la camara de mezcla de modo que los fluidos giran en el interior de la camara de mezcla principalmente debido al momentum del primer fluido. Preferentemente, el flujo en el interior de la camara de mezcla se controla inyectando el segundo fluido en y simultaneamente al primer fluido de manera tal que el segundo fluido no roza la pared de la camara de mezcla.
En una realizacion de ejemplo, los caudales del primer y el segundo fluidos se seleccionan de manera que el flujo en espiral gira a 0,5-2,0 r/s en el interior de la camara de mezcla.
En una realizacion de ejemplo, el segundo fluido se inyecta en el primer fluido a traves de una abertura en una boquilla que esta rodeada por el primer fluido. El primer fluido fluye por la camara de mezcla en una corriente en espiral y rodea el espacio en el que se inyecta el segundo fluido, protegiendo de esta manera la pared de la camara de mezcla de los agentes corrosivos presentes en el segundo fluido. La boquilla del segundo fluido puede situarse en el interior de la camara de mezcla de manera que la boquilla dirige el segundo fluido en el interior de la corriente de rotacion que se origina predominante o exclusivamente a partir del primer fluido.
En una realizacion de ejemplo, la altura de la camara de mezcla es inferior a su diametro, preferentemente la relacion de altura con respecto al diametro es de 0,006 a 0,3, mas preferentemente 0,03 a 0,15, tal como 0,006, 0,007, 0,008, 0,009, 0,01, 0,015, 0,02, 0,025, 0,026, 0,027, 0,028, 0,029, 0,03, 0,031, 0,032, 0,033, 0,034, 0,035, 0,04, 0,045, 0,05, 0,055, 0,06, 0,065, 0,07, 0,075, 0,08, 0,085, 0,09, 0,095, 0,1, 0,11, 0,12, 0,13, 0,14, 0,141, 0,142, 0,143, 0,144, 0,145, 0,146, 0,147, 0,148, 0,149, 0,15, 0,151, 0,152, 0,153, 0,154, 0,155, 0,156, 0,157, 0,158, 0,159, 0,16, 0,17, 0,18, 0,19, 0,2, 0,21, 0,22, 0,23, 0,24, 0,25, 0,26, 0,27, 0,28, 0,29 o 0,3. Por consiguiente, la mezcla puede obtenerse con un mezclador de fluidos que es compacto y el mezclador o camara de mezcla puede instalarse en los reactores existentes con espacio limitado.
En una realizacion de ejemplo, el metodo se emplea para mezclar fluidos en un reactor de flujo descendente o en un reactor que comprende multiples lechos.
En una realizacion de ejemplo, el metodo se emplea para mezclar AGL que contienen una fuente de hidrocarburos renovable de origen biologico como el segundo fluido y un suministro del proceso entrante como la primera corriente para suministrar los reactivos en un reactor HDO.
En una realizacion de ejemplo, el segundo fluido comprende hasta el 100 % de AGL, preferentemente hasta 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, o 95 % p/p. El metodo produce una mezcla muy eficaz y
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
permite el suministro de los segundos fluidos que comprenden una elevada concentracion de agente corrosivo, tal como AGL.
En un aspecto, la camara de mezcla sustancialmente cilmdrica del mezclador de fluidos se define por una pared, una placa superior y una placa inferior. Los fluidos se mezclan en el interior de este espacio definido por el efecto del primer fluido de rotacion en el que se inyecta el segundo fluido.
El mezclador de fluidos se configura para dirigir la corriente en espiral de los fluidos al exterior de la camara de mezcla como un vortex a traves de la salida en la placa inferior, siendo concentrica la salida con el eje de vortex en espiral.
Cuando se inyecta el segundo fluido en el interior del primer fluido y tangencialmente a la pared de la camara de mezcla, el segundo fluido no se pone en contacto de manera significativa con la pared de la camara de mezcla. El segundo fluido puede comprender un agente corrosivo que puede corroer la pared. Por consiguiente, resulta ventajoso evitar el contacto del segundo fluido con la pared de la camara de mezcla a fin de prevenir la corrosion en dicha pared. El flujo del segundo fluido puede controlarse de manera tal que se obtiene una mezcla suficiente, en funcion del tipo del segundo fluido, asi como, p. ej., la forma particular de la camara de mezcla. La entrada para el segundo fluido puede penetrar en la camara de mezcla a traves de la pared de la camara de mezcla.
La abertura de la placa inferior de la camara de mezcla dirige el flujo en espiral de los fluidos al exterior de la camara de mezcla. A medida que los fluidos salen de la camara de mezcla al exterior, se forma un vortex de los fluidos en el que la mezcla de los fluidos continua con el contenido de los fluidos en el espacio del reactor. Cuando la salida se abre en un reactor es concentrica con la camara de mezcla.
En un aspecto, la segunda entrada se dirige corriente abajo y se separa de la pared de la camara de mezcla. Esto mejora aun mas la mezcla y evita el contacto directo entre la pared y el segundo fluido.
En un aspecto, la salida es circular y presenta un diametro inferior al diametro de la camara de mezcla. Esto proporciona una descarga eficiente de los fluidos y mejora la corriente en espiral en el interior de la camara de mezcla.
En un aspecto, el segundo fluido comprende un agente corrosivo. En un aspecto, el agente corrosivo es una materia prima renovable con mas del 10 % de AGL. El contenido de AGL puede ser tan elevado como 100 %.
En un aspecto, el mezclador de fluidos se emplea para su uso en el metodo de mezcla.
En un aspecto, el metodo se emplea para el hidrotratamiento de una materia prima renovable con mas del 10 % de acidos grasos libres.
En un aspecto, en el metodo de mezcla de fluidos se utiliza el mezclador de fluidos previo.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos se proporcionan para ilustrar diversos aspectos de la presente invencion. No pretenden limitar la invencion, definida por las reivindicaciones que acompanan.
Ejemplo 1 - El mezclador de fluidos
Se investigo el contenido maximo de AGL de suministro dando por hecho que todo el material del mezclador de fluidos puede tolerar AGL al 100 %. El material de la pared del reactor no se cambia y no se emplean capas protectoras adicionales en el reactor. Por lo tanto, el mezclador de fluidos se disena de manera tal que el contenido de AGL proximo a las paredes de los reactores no excede el 12 % en peso. Una realizacion de un mezclador de fluidos segun la invencion se muestra en la Fig. 1.
Ejemplo 2
En este ejemplo, se simulo el flujo de los fluidos en el interior del mezclador de fluidos. El primer fluido entra en el mezclador a 140 t/h desde la parte superior y el segundo fluido se inyecta en la corriente en el interior del mezclador (vease la Fig. 1).
Con el fin de aumentar la concentracion en AGL en la entrada de enfriamiento, es decir, la segunda entrada, se simulo el diseno mostrado en la Fig. 1. Se utilizaron concentraciones de suministro de AGL de 50, 80 y 100 % en peso. Las Figs. 2-4 muestran la fraccion en masa de AGL a escala de 0-12 % en peso. En cuanto al limite de AGL al 12 % en peso, AGL al 100 % en peso en el segundo fluido son aceptables si las paredes pueden tolerar max. 8 % en peso o 12 % en peso en funcion del material del recipiente de enfriamiento.
Se realizaron simulaciones de FDC de la distribucion de AGL en el interior del mezclador de fluidos en un reactor HDO. Las simulaciones demostraron que el mezclador de fluidos propuesto permite una mezcla eficiente del primer fluido y un segundo fluido corrosivo. Las paredes pueden tolerar max. 8 % en peso o 12 % en peso en funcion del material del recipiente de enfriamiento, basandose en los experimentos de corrosion.
5
Los resultados de simulacion muestran que puede utilizarse hasta un 100 % de contenido de AGL en el segundo fluido sin contacto que exceda el limite corrosivo.

Claims (17)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo de mezcla de fluidos en un mezclador de fluidos, comprendiendo el mezclador de fluidos una primera entrada, una segunda entrada, una salida y una camara de mezcla sustancialmente cilmdrica, comprendiendo la camara de mezcla una pared, una placa superior y una placa inferior, y el metodo comprende
    a. pasar una primera corriente de fluido en la camara de mezcla a traves de la primera entrada, teniendo la primera entrada aberturas en la placa superior y en el interior de la camara de mezcla, extendiendose una pared externa de la primera entrada hacia la pared de la camara de mezcla y descendiendo a la parte inferior de la camara de mezcla;
    b. proporcionar una corriente en espiral del primer fluido en el interior de la camara de mezcla a traves de la primera entrada, descendiendo la primera entrada hacia la camara de mezcla en forma de una rampa o una tuberia, y formando una asimetria con la forma cilindrica para mejorar la corriente en espiral de la camara de mezcla;
    c. inyectar a traves de la segunda entrada, y tangencialmente a la pared de la camara de mezcla, un segundo fluido en el interior de la corriente en espiral del primer fluido; y
    d. dirigir la corriente en espiral de fluidos al exterior de la camara de mezcla como un vortex a traves de la salida, proporcionandose la salida en la placa inferior, y siendo la salida concentrica al eje de flujo en espiral.
  2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la primera entrada tiene una altura correspondiente a la altura de la camara de mezcla.
  3. 3. El metodo de las reivindicaciones 1 o 2, en el que la segunda entrada comprende una boquilla con un manguito interior para proteger la segunda entrada de la corrosion.
  4. 4. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que el segundo fluido comprende un agente que es corrosivo.
  5. 5. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que la relacion en volumen del primer fluido con respecto al segundo fluido en la corriente de fluido que sale de la camara de mezcla es de 1:1 a 15:1, preferentemente de 3:1 a 6:1.
  6. 6. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que el segundo fluido comprende
    a. uno o mas destilados de acidos grasos libres, tales como destilado de acidos grasos de palma y/o destilado de acidos grasos libres de soja,
    b. uno o mas acidos grasos libres que contienen una materia prima de origen biologico, tal como aceite a base de palma crudo y refinado, aceite de maiz tecnico, resina liquida, aceite de semillas, grasa animal, aceite de cocina usado, aceite de Jatropha curcas, aceite de pescado, aceite microbiano, y/o aceite de algas,
    c. subproductos de ester metilico de acidos grasos y produccion de productos quimicos de origen biologico y/o aceites obtenidos a partir de una biomasa lignocelulosica, y/o
    d. uno o mas acidos de bajo peso molecular que contienen una materia prima de origen biologico, tal como aceite de pirolisis y/o lodo de aceite de palma.
  7. 7. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que el caudal del primer fluido es superior al caudal del segundo fluido.
  8. 8. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que el flujo en el interior de la camara de mezcla se controla mediante la inyeccion del segundo fluido en y simultaneamente al primer fluido de manera tal que el segundo fluido no roza la pared de la camara de mezcla.
  9. 9. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que el flujo en espiral gira de 0,5 a 2 r/s en el interior de la camara de mezcla.
  10. 10. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que el primer fluido se introduce a 50-300 t/h y el segundo fluido se introduce a 0,5-20 t/h.
  11. 11. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en el que la altura de la camara de mezcla es inferior a su diametro, preferentemente la relacion de altura con respecto al diametro es 0,006 a 0,3, mas preferentemente 0,03 a 0,15.
  12. 12. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, para mezclar fluidos en un reactor de flujo descendente o en un reactor que comprende multiples lechos.
  13. 13. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-12, para mezclar AGL que contienen una fuente de hidrocarburos renovable de origen biologico como el segundo fluido y el suministro del proceso entrante como el
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    primer fluido para proporcionar los reactivos en un reactor HDO.
  14. 14. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-13, en el que el segundo fluido comprende hasta el 100 % de AGL, preferentemente hasta el 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90 o 95 % p/p.
  15. 15. Un mezclador de fluidos que comprende
    a. una camara de mezcla sustancialmente cilindrica definida por una pared, una placa superior y una placa inferior;
    b. una primera entrada para pasar una primera corriente de fluido en la camara de mezcla, teniendo la primera entrada aberturas en la placa superior y en el interior de la camara de mezcla, extendiendose una pared exterior de la primera entrada hacia la pared de la camara de mezcla y descendiendo a la parte inferior de la camara de mezcla, estando la primera entrada configurada para proporcionar una corriente en espiral del primer fluido en el interior de la camara de mezcla, descendiendo la primera entrada hacia la camara de mezcla en forma de una rampa o una tuberia, y formando una asimetria con la forma cilindrica para mejorar la corriente en espiral en la camara de mezcla;
    caracterizado por que comprende ademas
    c. una segunda entrada para inyectar de manera tangencial a la pared de la camara de mezcla un segundo fluido en la corriente en espiral del primer fluido de manera tal que la concentration del segundo fluido disminuye en direction de la pared de la camara de mezcla, comprendiendo la segunda entrada opcionalmente una boquilla con un manguito interior para proteger la segunda entrada de la corrosion; y
    d. una salida en la placa inferior, estando el mezclador de fluidos configurado para dirigir la corriente en espiral de los fluidos al exterior de la camara de mezcla como un vortex a traves de la salida, siendo la salida concentrica a la camara de mezcla.
  16. 16. El mezclador de fluidos de la revindication 15, en el que
    a. la segunda entrada esta dirigida corriente abajo y separada de la pared de la camara de mezcla; y/o
    b. la salida es circular y tiene un diametro inferior al diametro de la camara de mezcla.
  17. 17. Utilization del mezclador de fluidos segun las reivindicaciones 15 o 16 en el metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-15.
ES14171930.2T 2014-06-11 2014-06-11 Método y aparato para mezclar fluidos Active ES2580531T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14171930.2A EP2954945B1 (en) 2014-06-11 2014-06-11 Method and apparatus for mixing fluids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2580531T3 true ES2580531T3 (es) 2016-08-24

Family

ID=50897470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES14171930.2T Active ES2580531T3 (es) 2014-06-11 2014-06-11 Método y aparato para mezclar fluidos

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10022690B2 (es)
EP (1) EP2954945B1 (es)
CN (1) CN105169982B (es)
BR (1) BR102015013497B1 (es)
CA (1) CA2893320C (es)
ES (1) ES2580531T3 (es)
SG (1) SG10201503704QA (es)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2580531T3 (es) * 2014-06-11 2016-08-24 Neste Oyj Método y aparato para mezclar fluidos
TWI629350B (zh) * 2017-10-25 2018-07-11 台灣中油股份有限公司 低碳生質燃料油品及其製造方法
CN109569490B (zh) * 2018-12-13 2021-06-08 太原理工大学 一种非催化重整反应器及其工艺
FI130965B1 (fi) * 2019-02-14 2024-06-19 Neste Oyj Fluidisekoitin ja menetelmä fluidien sekoittamiseksi
CN111610306B (zh) * 2019-02-25 2022-06-21 中国石油化工股份有限公司 一种生烃流体对岩石储层改造作用模拟实验装置

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL74216C (es) * 1948-04-24
US2707444A (en) * 1949-09-15 1955-05-03 Directie Staatsmijnen Nl Cyclone furnace
US3064811A (en) * 1961-05-18 1962-11-20 Combustion Eng Method and apparatus for inerting fuel separation cyclone against spontaneous combustion
FR2151575A5 (es) * 1971-09-03 1973-04-20 Cem Comp Electro Mec
US4146359A (en) * 1976-06-25 1979-03-27 Occidental Petroleum Corporation Method for reacting nongaseous material with a gaseous reactant
US4070250A (en) * 1976-06-25 1978-01-24 Occidental Petroleum Corporation Pyrolysis of carbonaceous materials in a double helix cyclone
US4270975A (en) * 1979-11-27 1981-06-02 Whiting Corporation Liquid-vapor separation device and method
US4498819A (en) * 1982-11-08 1985-02-12 Conoco Inc. Multipoint slurry injection junction
NO157285C (no) * 1983-01-12 1988-02-24 Andresen J H Titech Hydrosyklon.
US4652363A (en) * 1984-11-01 1987-03-24 Miller Francis G Dual feed hydrocyclone and method of separating aqueous slurry
US4606822A (en) * 1984-11-01 1986-08-19 Miller Francis G Vortex chamber aerator
US4960525A (en) * 1988-09-26 1990-10-02 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Hydrocyclone for washing particles in liquid suspension
GB2239191B (en) * 1989-11-28 1993-04-14 Orkney Water Test Centre Limit A method of coalescing a disperse phase within a continuous phase of a fluid mixture
CN2208973Y (zh) * 1994-06-02 1995-10-04 符知民 管式多相流体渗溶反应器
USD456429S1 (en) * 1997-02-26 2002-04-30 Warman International Limited Feed housing liner for a hydrocyclone feed assembly
GB9816707D0 (en) * 1998-08-01 1998-09-30 Eastman Kodak Co Mixing device
USD415181S (en) * 1998-08-05 1999-10-12 Warman International Limited Hydrocyclone feed assembly housing liner
USD415182S (en) * 1998-08-05 1999-10-12 Warman International Limited Hydrocyclone feed assembly housing
US6183702B1 (en) * 1998-12-21 2001-02-06 Chevron U.S.A. Inc. Fluid distributor assembly for a multi-bed, downflow catalytic reactor
US6419843B1 (en) * 1999-05-24 2002-07-16 Eugene M. Natarius Sewer apparatus
US6632370B2 (en) * 1999-05-24 2003-10-14 Vortex Flow, Inc. Method for entraining and mixing gas with liquids
DE10123093A1 (de) * 2001-05-07 2002-11-21 Inst Mikrotechnik Mainz Gmbh Verfahren und statischer Mikrovermischer zum Mischen mindestens zweier Fluide
US6655829B1 (en) * 2001-05-07 2003-12-02 Uop Llc Static mixer and process for mixing at least two fluids
US6863867B2 (en) * 2001-05-07 2005-03-08 Uop Llc Apparatus for mixing and reacting at least two fluids
US7160025B2 (en) * 2003-06-11 2007-01-09 Agency For Science, Technology And Research Micromixer apparatus and methods of using same
US6948705B2 (en) * 2003-10-07 2005-09-27 Amt International, Inc. Gas/liquid contacting apparatus
PL1741768T5 (pl) 2005-07-04 2024-02-05 Neste Oyj Sposób wytwarzania węglowodorów w zakresie oleju napędowego
CN201020348Y (zh) * 2007-04-13 2008-02-13 中国石油化工集团公司 一种细粉固体介质的流态化混合器
AU2007362818B2 (en) 2007-12-20 2012-09-06 Exxonmobil Research And Engineering Company Multi-stage co-processing of biofeeds for manufacture of diesel range hydrocarbons
US8771524B2 (en) * 2008-02-08 2014-07-08 Purac Biochem B.V. Vortex mixer and method of obtaining a supersaturated solution or slurry
US8017095B2 (en) * 2009-05-29 2011-09-13 Chevron U.S.A. Inc. Mixing device for a down-flow reactor
FR2949476B1 (fr) 2009-09-02 2012-08-03 Inst Francais Du Petrole Procede de conversion de charges issues de sources renouvelables en co-traitement avec une charge petroliere mettant en oeuvre un catalyseur a base de nickel et de molybdene
WO2011033346A1 (en) 2009-09-15 2011-03-24 Council Of Scientific & Industrial Research A process for conversion of low cost and high ffa oils to biodiesel
CN102917789A (zh) * 2010-04-01 2013-02-06 日曹工程股份有限公司 管型流通式反应装置
FR2966197B1 (fr) 2010-10-18 2014-08-15 Faurecia Sys Echappement Ligne d'echappement pour vehicule automobile.
CN201988340U (zh) * 2011-03-13 2011-09-28 深圳乐满商务服务有限公司 涡流式气液混合器
US8720117B2 (en) 2011-03-15 2014-05-13 Darron Phillips Explosive breach training system
FR2989006B1 (fr) 2012-04-04 2016-11-18 Ifp Energies Now Reacteur catalytique avec dispositif de trempe muni d'une injection tangentielle d'un fluide de trempe
US8440875B1 (en) 2012-05-18 2013-05-14 Uop Llc Method and apparatus for high acid content feed for making diesel and aviation fuel
US9266035B2 (en) * 2012-09-06 2016-02-23 Exxonmobil Research And Engineering Company Distillation tower feed device
US9079141B2 (en) * 2012-10-30 2015-07-14 Chevron U.S.A. Inc. Vortex-type mixing device for a down-flow hydroprocessing reactor
ES2580531T3 (es) * 2014-06-11 2016-08-24 Neste Oyj Método y aparato para mezclar fluidos
CA2987851A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-08 Cetamax Ventures Ltd. Systems and methods for processing fluids

Also Published As

Publication number Publication date
CN105169982B (zh) 2019-10-01
US10022690B2 (en) 2018-07-17
CA2893320C (en) 2022-06-21
BR102015013497B1 (pt) 2020-11-03
CN105169982A (zh) 2015-12-23
BR102015013497A2 (pt) 2016-08-30
EP2954945B1 (en) 2016-06-08
US20150360189A1 (en) 2015-12-17
EP2954945A1 (en) 2015-12-16
SG10201503704QA (en) 2016-01-28
CA2893320A1 (en) 2015-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2580531T3 (es) Método y aparato para mezclar fluidos
Mohadesi et al. Study of the transesterification of waste cooking oil for the production of biodiesel in a microreactor pilot: The effect of acetone as the co-solvent
Galadima et al. Waste materials for production of biodiesel catalysts: Technological status and prospects
US20100242348A1 (en) Method of increasing transesterification conversion of oils
BRPI0720688B1 (pt) processos de hidrotratamento de uma mistura constituída de óleos de origem vegetal ou animal e de cortes petrolíferos com injeção dos óleos em têmpera sobre a última camada catalítica
CA2720815A1 (en) System and process for producing biodiesel
Baydir et al. Increasing biodiesel production yield in narrow channel tubular reactors
BR112020024189A2 (pt) processo para hidrotratar uma matéria-prima de combustível diesel com uma matéria-prima de óleo(s) de ocorrência natural, unidade de hidrotratamento para a implantação do dito processo e unidade de hidrorrefinamento correspondente
KR20140079760A (ko) 용용 염 롤링 버블 컬럼, 이를 사용한 반응기 및 관련 방법
CA3125884C (en) A fluid mixer and a method for mixing fluids
ES2817823T3 (es) Métodos y aparatos de procesamiento de combustible para mejorar una corriente de aceite de pirólisis y una corriente de hidrocarburos
Kovács et al. Catalytic hydrotreating of triglycerides for the production of bioparaffin mixture
CA2842684A1 (en) Improved hydroprocessing of biorenewable feedstocks
Ali et al. Use of dolomite catalyst in biodiesel production via transesterification of waste cooking oil in oscillatory baffled reactor
Porsin et al. Sulfide catalysts for production of motor fuels from fatty acid triglycerides
ES2614454T3 (es) Instalación y procedimiento para la producción de ésteres de ácidos grasos utilizables como combustible
ES2786132T3 (es) Método de hidrotratamiento
US12018214B2 (en) Method of providing a bio-oil to a hydrodeoxygenation reactor
Rasmussen Renewable Diesel and Jet Fuels
Rathore Studies on transesterification of vegetables oil for glycerol free systhesis of biodiesel
Charoenwat Experimental And Numerical Investigation Of Transesterification Of Vegetable Oil With A Continuous Flow Capillary Reactor
Mughal Hydrogenation of vegetable oil over NiMo-S/gamma-alumina, Pt/beta-zeolite & Pd/C catalysts for biodiesel production
BR102012023095A2 (pt) usina e processo de produÇço de biocombustÍvel por processo de transesterificaÇço e rota etÍlica