ES2694004T3 - Refinación de aceites usados - Google Patents

Abstract

Un método para refinar un aceite de alimentación que tiene contaminantes en el mismo, comprendiendo dicho método: i. exponer dicho aceite de alimentación a condiciones reductoras a una temperatura de 200 a 600 °C y una presión de 1 a 50 MPa, en particular en presencia de un catalizador, para reducir al menos algunos de dichos contaminantes; ii. desgasificar el aceite resultante a una presión inferior a 90 kPa absoluta en condiciones no oxidantes; y iii. extraer el aceite resultante con agua para producir un aceite refinado.

Description

DESCRIPCION

Refinacion de aceites usados 5 Campo

Esta invencion se refiere a un proceso mejorado para refinar aceites de aislamiento electrico utilizados para producir aceites base naftenicos que tambien son adecuados para su uso como aceites de aislamiento minerales naftenicos nuevos.

10

Antecedentes

Las fuentes renovables de hidrocarburos se estan volviendo cada vez mas importantes. En particular, los hidrocarburos naftenicos, que representan solamente aproximadamente el 5% de las reservas de crudo conocidas, 15 se encuentran actualmente en disminucion de suministro volviendose los suministros disponibles conocidos cada vez mas diffciles de recuperar y refinar. Una aplicacion principal de los aceites naftenicos refinados es en la produccion de aceite de aislamiento electrico, comunmente denominados como aceites para transformadores. Este aceite actua como un aislante primario en los transformadores y equipos asociados que forman el transporte crftico y la infraestructura de liberacion para el suministro de electricidad por todo el mundo. Se estima que la tasa de 20 consumo anual actual de aceites de aislamiento electrico es de 1, 35 billones de litros y sigue en aumento. La eliminacion de aceite de aislamiento electrico usado se produce a un ritmo probablemente en exceso de aproximadamente 1 billon de litros por ano y la reserva de aceite en servicio a la espera de la eliminacion definitiva esta en el rango de 20 billones de litros. La captura y el reprocesamiento de este material reducen la cantidad de materiales que necesitan ser desechados, y tambien reduce la necesidad de extraer y refinar el reemplazo adicional 25 del crudo.

Los aceites de aislamiento electrico o para transformador usados estan dispuestos predominantemente para usos secundarios, incluyendo la incineracion como combustible complementario o de combustion directamente en la recuperacion de energfa. Los volumenes mas pequenos de aceites para transformadores segregados de mayor 30 calidad utilizados son, en algunos casos, filtrados y secados para su reutilizacion como aceites de segunda calidad mas baratos. Dichos metodos de eliminacion no logran satisfacer la creciente demanda de reciclaje y recuperacion de materiales mas eficientes y de alta calidad. Desde el ano 2005 una empresa, Hydrotec Group, ha refinado aceites para transformadores usados y contaminados con PCB, posteriormente ha procesado adicionalmente el producto refinado para producir aceite de aislamiento electrico nuevo.

35

La busqueda de una mayor eficiencia en los equipos electricos exige la produccion de aceites de aislamiento electricos mas consistentes resistentes a la oxidacion, que tengan grandes propiedades electricas y buena compatibilidad con otros materiales de construccion. Estas propiedades se crean principalmente a traves de hidroprocesamiento para liberar niveles mas altos de saturacion y niveles de azufre mas controlados sin 40 comprometer la viscosidad y la solvencia del aceite. Estas mismas propiedades tambien son consistentes con otras aplicaciones para los aceites base naftenicos incluyendo, por ejemplo, en agricultura. La tecnologfa para el reprocesamiento de aceites para transformador usados tambien necesita progresar con la mezcla cambiante de aceites para transformador usados, incluyendo, aceites de ester y otros contaminantes.

45 Los aceites aislantes electricos usados se degradan durante el uso a traves de la oxidacion, y otras reacciones complejas en presencia de metales y otros componentes del equipo y tambien a traves de la exposicion a arcos electricos y otros efectos de campo electrico fuerte. Tambien pueden contener aditivos de aceite nuevo original, incluyendo inhibidores de oxidacion, pasivadores de metal y bifenilos policlorados. El hidroprocesamiento catalftico de los aceites de aislamiento usados en las condiciones apropiadas reduce los aceites oxidados y elimina aditivos 50 que permanecen en el aceite. Ademas, en presencia de un compuesto que contiene nitrogeno basico, deshalogena los aceites, mientras que el compuesto que contiene nitrogeno basico neutraliza los sitios de acido formados durante el hidroprocesamiento, protegiendo de este modo el catalizador y el soporte de catalizador del ataque de acido y protegiendo el aceite de reacciones secundarias de hidrocraqueo.

55 Un proceso anterior para refinar aceites para transformador usados se describe en el documento PCT/AU93/00682. Este proceso incluyo un metodo para eliminar un haluro de un compuesto que contiene haluro y oxfgeno de un compuesto organico oxidado en un disolvente organico, permitiendo la recuperacion del compuesto organico y el disolvente organico en una condicion libre de haluro y oxfgeno. La expresion practica de este proceso dio como resultado en un sistema para procesar y refinar aceite de aislamiento electrico usado para eliminar el halogeno del

PCB y oxfgeno del aceite envejecido para producir un producto de aceite deshalogenado refinado.

El documento US 5.951.852 divulga un metodo y un aparato para refinar un aceite de alimentacion que tiene contaminantes en el mismo. El proceso del documento PCT/AU93/00682 no produce un producto adecuado para su 5 uso como un aceite de aislamiento nuevo puesto que el producto contenfa compuestos de azufre volatiles y semivolatiles reducidos y reactivos y otras especies de aceite. El aceite requiere el procesamiento adicional para corregir estas propiedades antes de que logre una calidad que cumpla con los estandares tecnicos acordados que definen aceites base naftenicos nuevos apropiados para su uso en aceite de aislamiento electrico nuevo y aplicaciones similares. Se requiere procesamiento adicional del producto de este proceso para hacer frente a las deficiencias de 10 calidad en el producto en relacion con la estabilidad oxidativa y corrosividad.

Por lo tanto, existe una necesidad de un proceso mejorado con el fin de superar al menos parcialmente las deficiencias anteriores.

15 Resumen de la invencion

El metodo de acuerdo con la invencion se define en la reivindicacion 1. El aparato de acuerdo con la invencion se define en la reivindicacion 8.

20 El aceite de alimentacion puede contener un compuesto haloorganico. En este caso las condiciones reductoras de la etapa i pueden comprender hidrogeno elemental y un depurador de haluro de hidrogeno. El depurador de haluro de hidrogeno puede comprender amoniaco. Hay que senalar que en este contexto, el termino "reducir" en la etapa i se refiere a una reduccion qufmica y no necesariamente a una reduccion en la cantidad o concentracion de los contaminantes.

25

El metodo puede comprender adicionalmente la etapa ia entre las etapas i e ii. La etapa ia comprende separar el hidrogeno gaseoso del aceite resultante a presion elevada, comunmente mientras se mantiene la presion utilizada en la etapa i. El hidrogeno gaseoso separado puede contener hidrocarburos condensables. En este caso, la etapa ia puede comprender adicionalmente las etapas de: exponer el hidrogeno gaseoso y los hidrocarburos al agua para 30 reducir la temperatura del hidrogeno gaseoso; y separar una corriente de lfquido del hidrogeno gaseoso, comprendiendo dicha corriente de lfquido agua e hidrocarburos, y tambien comunmente sales. Puede comprender adicionalmente la separacion de los hidrocarburos de dicha corriente de lfquido y la combinacion de dichos hidrocarburos con el aceite. La etapa de exponer el hidrogeno gaseoso y los hidrocarburos al agua puede dar como resultado la captura de nieblas y/o sales.

35

El metodo puede comprender la etapa de reciclar el hidrogeno separado para su uso en la etapa i.

El metodo puede comprender, ademas, la etapa ib entre las etapas ia e ii, reduciendo dicha etapa ib la presion del aceite resultante de la etapa ia a presion aproximadamente atmosferica. La etapa ib puede comprender 40 adicionalmente pasar el aceite resultante a traves de un separador de gas-lfquido a presion ambiente para eliminar un gas del mismo.

La etapa ii se realiza a una presion de menos de aproximadamente 90 kPa absoluta, comunmente menos de aproximadamente 10 kPa absoluta. Se puede llevar a cabo a una temperatura entre aproximadamente 30 y 45 aproximadamente 80 °C. Se puede llevar a cabo a temperatura elevada. Se puede realizar a una temperatura de al menos aproximadamente 30 °C. Se puede realizar durante un tiempo suficiente para que el aceite resultante pase las pruebas de calidad necesarias (por ejemplo, una cualquiera o mas de IEC 60296 (2012), AS 1767 (1999), ASTM D3487 (2009) y JIC C2320 (1999 y 2000)).

50 La temperatura elevada de la etapa i es de 200 a 600 °C. La presion elevada de la etapa i es de 1 a 50 MPa.

La etapa i puede realizarse en presencia de un catalizador. En el caso de que las condiciones reductoras comprendan hidrogeno elemental, el catalizador puede ser un catalizador de hidrogenacion.

55 En un segundo aspecto, se proporciona un aceite refinado producido por el metodo de la invencion. El aceite refinado puede ser de calidad suficiente, por ejemplo, contenido de volatiles suficientemente bajo y/o contenido de halogeno suficientemente bajo y/o contenido de contaminantes suficientemente bajos y/o suficientemente corrosividad baja, a usar como un aceite para transformador. Puede cumplir con los estandares de la industria de los aceites para transformador. Puede ser de dicha calidad, o cumplir dichos estandares, sin purificacion o refinacion

adicional.

En un tercer aspecto de la invencion, se proporciona un aparato para refinar un aceite de alimentacion, siendo dicho aparato como se define en la reivindicacion 8 y que comprende un reactor de alta presion que tiene una entrada de 5 reactor y una salida de reactor; una unidad de desgasificacion acoplada a la salida del reactor; y una unidad de extraccion acoplada a la unidad de desgasificacion para extraer aceite refinado con agua. El aparato del tercer aspecto puede ser para (por ejemplo, ser apropiado para o puede estar disenado especfficamente para) realizar el metodo del primer aspecto y/o para producir el aceite refinado del segundo aspecto. El metodo del primer aspecto se puede realizar usando el aparato del tercer aspecto, y el aceite refinado del segundo aspecto se puede producir 10 usando el aparato del tercer aspecto.

Las siguientes opciones se pueden usar junto con el tercer aspecto, ya sea individualmente o en cualquier combinacion apropiada.

15 El aparato puede comprender adicionalmente un separador de gas-lfquido a alta presion entre la salida del reactor y la unidad de desgasificacion. El separador puede tener una entrada de separador acoplada a la salida del reactor, una salida de aceite acoplada a la unidad de desgasificacion y una salida de gas. El aparato puede comprender adicionalmente una entrada de agua dispuesta para combinar un gas que contiene hidrogeno que sale de la salida de gas con agua. Puede comprender un separador de hidrogeno para separar un lfquido del gas que contiene 20 hidrogeno. El separador de hidrogeno puede estar acoplado a la entrada del reactor de manera que sea capaz de reciclar hidrogeno en el gas que contiene hidrogeno al reactor de alta presion. El separador de hidrogeno puede tener una salida de lfquido que esta acoplada a un separador lfquido-lfquido para separar un lfquido acuoso de un lfquido no acuoso, teniendo dicho separador lfquido-lfquido una salida acuosa y una salida no acuosa. La salida no acuosa puede estar acoplada a la salida de aceite del separador de gas-lfquido a alta presion para combinar el 25 lfquido no acuoso con el aceite que sale de la salida de aceite. La unidad de desgasificacion puede ser una unidad de desgasificacion al vacfo. Puede ser una unidad de desgasificacion impulsada por calor. Puede ser una unidad de desgasificacion al vacfo impulsada por calor.

La unidad de desgasificacion puede estar acoplada a la salida del reactor por medio de tuberfas y otros 30 componentes que impiden o restringen la entrada al aceite de oxidantes tal como oxfgeno.

La salida de aceite del separador de gas-lfquido a alta presion puede estar acoplada a un separador gas-lfquido de baja presion que tiene una salida del separador de baja presion, estando la salida de separador de baja presion acoplada a la unidad de desgasificacion. En este contexto, "baja" presion se refiere a la presion por debajo de la del 35 separador de alta presion. Puede ser aproximadamente la presion ambiente. Puede estar por encima del ambiente, por ejemplo, de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 atmosferas o mayor de 1 (por ejemplo, aproximadamente 1,1) a aproximadamente 5 atmosferas.

La unidad de extraccion puede comprender una entrada de agua dispuesta para combinar un aceite que sale de la 40 unidad de desgasificacion con agua y un separador de agua para separar el agua de dicho aceite despues de combinarse con agua.

Breve descripcion de los dibujos

45 La Figura 1 es un esquema que ilustra una forma de realizacion de la presente invencion.

Las Figuras 2(a), 2(b) y 2(c) muestran los resultados de formas de realizacion experimentales que ilustran los efectos de ciertas variables.

Descripcion de las formas de realizacion

50

Se describe en el presente documento un metodo de alta eficiencia para producir aceite base naftenico nuevo de una calidad apropiada para su uso directo como aceite de aislamiento electrico nuevo o cualquier aplicacion equivalente para base naftenica nueva de este peso e intervalo de punto de ebullicion. El presente metodo puede considerarse como una mejora de un proceso anterior descrito por la solicitud de patente PCT PCT/AU93/00682 55 (publicada como WO94/14731). El metodo puede realizarse como un metodo por lotes o puede realizarse como un metodo continuo, o puede realizarse como un metodo semicontinuo.

El presente proceso es una mejora sobre la tecnologfa disponible actualmente para el re-procesamiento usado y aceites para transformador contaminados con PCB. Permite la produccion directa de nuevos aceites base naftenicos

de aceites de aislamiento electricos usados. Se podra realizar sin reprocesamiento adicional para cumplir con estandares de la industria. Los estandares de la industria apropiados para este proposito incluyen IEC 60296 (2012), AS 1767 (1999), ASTM D3487 (2009) y JIC C2320 (1999 y 2000). Por lo tanto, los aceites reprocesados producidos por el presente proceso pueden satisfacer cualquiera o todos estos estandares. Cuando se haga referencia en el 5 presente documento a los resultados de las pruebas (por ejemplo, corrosividad), estos resultados pueden ser como probados en cualquiera de estos estandares si el estandar en cuestion proporciona esa prueba. Como se usan en el presente documento, los terminos "aceite para transformador", "aceite de aislamiento electrico" y "aceite de aislamiento" se usan de manera intercambiable y deben considerarse como equivalentes.

10 El proceso de la invencion es como se define en la reivindicacion 1 y comprende las etapas de: i exponer un aceite de alimentacion a condiciones de reduccion a temperatura y presion elevadas para reducir al menos algunos de los contaminantes; ii desgasificar el aceite resultante a presion reducida y, opcionalmente, a temperatura elevada en condiciones que eviten la exposicion del aceite a condiciones relativamente mas oxidantes, y/o la oxidacion del aceite y/o de contaminantes en el mismo; y iii extraer el aceite resultante con agua para producir un aceite refinado. 15 La etapa ii puede eliminar componentes volatiles y semi-volatiles antes de que el aceite sea expuesto a condiciones relativamente mas oxidantes.

El aceite de alimentacion puede ser cualquier aceite apropiado que requiere refinacion. El termino refinacion en este contexto se refiere al proceso de mejorar las propiedades de un aceite para hacerlo apropiado para una aplicacion 20 deseada. Comunmente el aceite se ha utilizado en esa aplicacion anteriormente y ese uso habrfa dado lugar a la disminucion en las propiedades que dieron lugar a la necesidad de refinacion. La refinacion puede ser con el proposito de regresar el aceite a una condicion en la que cumple los estandares de la industria para la aplicacion deseada, o cumple con los estandares reglamentarios, o es de alguna otra manera apropiado para la aplicacion deseada. En muchos casos, el uso anterior del aceite en la aplicacion conducira a la degradacion, es decir, un 25 aumento de contaminantes no deseado, sin embargo, en algunos casos el aceite puede haber sido contaminado por la exposicion a productos qufmicos no deseados, por ejemplo, PCB. Los contaminantes pueden ser, por ejemplo, productos de oxidacion, subproductos de oxidacion acidos, productos de bajo peso molecular, productos volatiles, productos halogenados, aceites de ester o algun otro contaminante indeseable, o puede ser mas de uno de estos.

30 El aceite de alimentacion es comunmente un aceite de hidrocarburo, o predominantemente hidrocarburo. Puede ser alifatico o puede ser aromatico o puede ser una mezcla de materiales alifaticos y aromaticos, hidrocarburos opcionalmente aromaticos y aromaticos. Puede ser un aceite naftenico. Puede ser una mezcla de tales aceites.

La etapa i del proceso implica la exposicion del aceite de alimentacion a condiciones de reduccion para reducir al 35 menos algunos de los contaminantes en el mismo. Comunmente estos contaminantes comprenderan materiales halogenados (por ejemplo, clorados o bromados). Pueden comprender hidrocarburos halogenados. Pueden comprender haloaromaticos o haloalifaticos y pueden ser polihalogenados. Pueden comprender, por ejemplo, bifenilos policlorados (PCB). Otros contaminantes comunes que pueden ser reducidos incluyen aceites de ester, productos de oxidacion, por ejemplo, compuestos hidroxi, compuestos de carbonilo, compuestos carboxflicos, etc. 40 Estos pueden haber sido generados en el aceite durante el uso anterior. La reduccion de estos productos de oxidacion puede dar como resultado la generacion de un producto de hidrocarburos sin, o con menos, funcionalidad de oxfgeno. La reduccion de los materiales halogenados descritos anteriormente puede dar como resultado la produccion de un producto deshalogenado y (al menos in situ) un haluro de hidrogeno.

45 Las condiciones reductoras comunes se conocen bien por el trabajador en la tecnica. Una condicion de reduccion particularmente apropiada para la presente solicitud es hidrogeno a temperaturas elevadas. En este contexto "hidrogeno" se refiere a hidrogeno elemental (H2), que comunmente se utiliza en forma gaseosa. Como se ha indicado anteriormente, la reduccion de materiales halogenados puede generar un haluro de hidrogeno. Estos son corrosivos e indeseables, y es por lo tanto preferible eliminarlos del aceite. Esto se consigue preferiblemente 50 realizando la reduccion en presencia de un depurador de haluro de hidrogeno. Estos depuradores se conocen bien y son materiales basicos que reaccionan con el haluro de hidrogeno acido. El producto de esta reaccion de depuracion puede ser un solido que puede ser eliminado por metodos apropiados, tales como filtracion, centrifugacion, etc., o puede eliminarse por extraccion (comunmente por agua, puesto que generalmente son solubles en agua). Los depuradores comunes incluyen aminas (por ejemplo, amoniaco, mono- di- o tri-organoaminas), carbonatos, 55 bicarbonatos u otros materiales basicos. El amoniaco es un depurador preferido puesto que esta disponible libremente y se puede utilizar en forma lfquida o gaseosa, comunmente mezclado con el hidrogeno. El producto de depuracion resultante es entonces un haluro de amonio. La cantidad de depurador de haluro de hidrogeno utilizado dependera de la cantidad de haluro en el aceite de alimentacion. El depurador puede usarse en exceso en una base molar (basado en atomos de halogeno), comunmente exceso ligero. Puede usarse en un exceso molar de

aproximadamente el 0 a aproximadamente el 100%, o aproximadamente del 0 al 50, 0 al 20, 0 al 10, 0 al 5, 1 al 100, 5 al 100, 10 al 100, 20 al 100, 20 al 50, 1 al 20 o 5 al 20%, por ejemplo, aproximadamente el 0, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90 o 100% o mas. El depurador se puede anadir a una velocidad constante, basandose en una concentracion maxima predicha de haluro en el aceite de alimentacion. Como alternativa, la 5 concentracion de haluro en el aceite de alimentacion puede ser controlada y la velocidad de adicion del depurador ajustada de manera que sea suficiente para depurar cualquier haluro de hidrogeno producido.

En este contexto, se reconocera que el presente proceso puede realizarse por lotes, pero se realiza mas comunmente como un proceso continuo. En el caso de que sea un proceso continuo, las proporciones de los 10 reactantes y otros materiales proporcionados en el presente documento deben considerarse como relaciones de caudales de esos materiales. Por lo tanto, por ejemplo, cuando se hace mencion de uso de un depurador, por ejemplo, al 10% de exceso molar sobre la cantidad de haluro, debe entenderse que se refiere, para el procesamiento continuo, a un caudal de depurador, que es un 10% mayor en una base molar que el caudal de flujo del haluro.

15

La reaccion de reduccion se realiza a una temperatura de 200 a 600 °C, o de aproximadamente 200 a 400, 400 a 600, 300 a 500, 300 a 400, 275 a 375 o 300 a 350 °C, por ejemplo, aproximadamente 200, 250, 275, 300, 325, 350, 375, 400, 450, 500, 550 o 600 °C. Se realiza a una presion de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 MPa, o de aproximadamente 1 a aproximadamente 25, 1 a 10, 1 a 5, 2 a 50, 5 a 50, 10 a 50, 20 a 50, 2 a 20, 2 a 10, 2 a 5 o de 20 3 a 5 MPa, por ejemplo, aproximadamente 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 o 50 MPa.

La reaccion de reduccion de la etapa i es comunmente una reaccion catalizada. El catalizador puede ser cualquier catalizador apropiado: estos son bien conocidos por el trabajador en la tecnica. El catalizador puede ser un catalizador de metal o un catalizador de metal mixto, opcionalmente soportado. El metal o metales pueden ser un 25 metal de transicion. El metal puede ser, por ejemplo, molibdeno, tungsteno, cromo, hierro, cobalto, nfquel, platino, paladio, iridio, osmio, rutenio, cobre, manganeso, plata, renio, rodio, tecnecio, vanadio, o cualquier combinacion apropiada de dos o mas de estos. Estos pueden estar en forma de Raney. Pueden estar en forma de partfculas incluidas en y/o inmovilizados en un soporte, por ejemplo, carbono, sflice, alumina, titanio, aluminio u otro soporte apropiado. Los catalizadores apropiados incluyen Ni/Mo sulfurados (por ejemplo, Ni al 2%/Mo al 7%) en Y-alumina, 30 platino sobre Y-alumina y paladio sobre Y-alumina. Los dos ultimos pueden reducirse (por ejemplo, hidrogeno a 200800 °C) antes de su uso.

La reaccion de reduccion se realiza comunmente en un reactor. El aceite de alimentacion y/o uno o mas de los reactivos se pueden precalentar antes de que sean alimentados al reactor. Pueden precalentarse a una temperatura 35 a o cerca de la temperatura de reaccion deseada (descrita anteriormente). El reactor puede contener el catalizador (si se utiliza). Puede ser un reactor de catalizador soportado o un reactor de lecho empaquetado o un reactor de lecho fluido, o algun otro tipo apropiado de reactor.

El aceite de salida del reactor contendra el aceite y puede comprender adicionalmente uno o mas productos de 40 reduccion de los contaminantes, depurador de haluro de hidrogeno residual, una forma depurada del haluro de hidrogeno (por ejemplo, haluro de amonio), hidrogeno sin reaccionar y subproductos gaseosos de hidrogenacion. Esta mezcla es a temperatura y presion elevadas a medida que sale del reactor y se puede pasar a un intercambiador de calor donde parte de su energfa termica es recuperada con el fin de precalentar los reactivos, etc. (por ejemplo, aceite de alimentacion, hidrogeno, eliminador de hidrogeno) antes entrar en el reactor. Se puede hacer 45 pasar a un separador gas-lfquido a alta presion. Esto es principalmente para eliminar el hidrogeno gaseoso y la hidrogenacion gaseosa de subproductos de la corriente de aceite. Se mantiene a alta presion para reducir la necesidad de volver a comprimir el hidrogeno recuperado. La corriente de gas que sale del separador de gas-lfquido a alta presion contiene principalmente gas de hidrogeno y generalmente tambien contendra algo de sulfuro de hidrogeno y los componentes de aceite volatiles tales como hidrocarburos de alta volatilidad. Esta corriente de gas 50 entonces puede mezclarse con agua. Esto sirve para enfriar y condensar la corriente y/o arrastrar los componentes de menor volatilidad. Estos pueden separarse entonces de la corriente de hidrogeno en un separador de hidrogeno. La corriente gaseosa, que es ahora en gran parte de hidrogeno, se pasa entonces a un lavador para purificar adicionalmente y despues se recicla en el reactor. El lavador puede eliminar contaminantes tales como sulfuros y nieblas. Los lavadores apropiados, y metodos para el lavado, se conocen bien en la tecnica. La corriente lfquida que 55 sale del separador de hidrogeno contiene agua junto con los componentes de aceite recuperables. Estos se separan entonces uno de otro en un separador lfquido-lfquido y la corriente no acuosa (comunmente predominantemente hidrocarburo) se vuelve a unir con la corriente de aceite que sale del separador lfquido-lfquido a alta presion. Cabe senalar que en la presente memoria descriptiva, la referencia a "gas" o "gaseoso" incluye cualquier sustancia en estado gaseoso e incluye vapores (es decir, gases por debajo de su temperatura crftica o por debajo del punto de

ebullicion del liquido correspondiente a la presion en el tiempo) y los gases por encima de su temperatura crftica (o por encima del punto de ebullicion del liquido correspondiente a la presion en el tiempo).

El aparato de la presente invencion emplea dos tipos de separador: separadores de gas-liquido y separadores 5 lfquido-lfquido. Sera inmediatamente obvio a partir del contexto de cual de estos dos tipos de separadores estan previstos en cada caso especffico, ya sea porque se define de forma explicita o por el contexto. Los separadores de gas-liquido se conocen bien en la tecnica. Por ejemplo, pueden comprender una camara en la que el liquido entra de tal manera que no ocupa completamente la camara. Por lo tanto, la camara se divide en un espacio de liquido y un espacio de gas. La camara tendra una salida de gas situada en el espacio de gas (comunmente cerca de la parte 10 superior de la camara) y una salida de liquido en el espacio de liquido (comunmente cerca del fondo de la camara). La camara puede ser un recipiente horizontal, vertical o redondo. Puede comprender placas deflectoras internas u otro dispositivo con una gran superficie disenado para que el liquido fluya en una pelfcula delgada, comunmente laminar, para permitir que el gas se escape del liquido en el espacio de gas. Puede comprender boquillas para atomizar o pulverizar el liquido en la camara. Puede ser un desgasificador ciclonico, en el que el liquido pasa en una 15 pelfcula delgada alrededor de las paredes interiores de un recipiente. Puede ser un desgasificador de membrana, por ejemplo, un dispositivo de pervaporacion. Los separadores lfquido-lfquido se conocen tambien bien en la tecnica. Los separadores lfquido-lfquido apropiados incluyen camaras, en las que el liquido se separa bajo gravedad debido a sus gravedades especificas diferentes, los separadores de membrana, separadores centrffugos, etc. Pueden comprender agentes de coalescencia. Pueden comprender dispositivos de gran superficie, por ejemplo, deflectores, 20 empaquetamiento de malla de alambre, etc. Se reconocera que no todos los separadores del mismo tipo seran iguales y las opciones anteriores proporcionan opciones independientes para cada separador. Por ejemplo, un separador de gas-liquido puede comprender deflectores, mientras que otro puede ser un desgasificador ciclonico.

La corriente de aceite del reactor, que comunmente tendra la mayor parte del hidrogeno retirado en el separador de 25 gas-liquido a alta presion como se ha descrito anteriormente y tambien puede haber tenido algunos volatiles depurados tambien regreso a este, tambien como se ha descrito anteriormente, despues se pasa comunmente a un separador gas-liquido a baja presion. En este contexto, baja presion se refiere a las presiones de o aproximadamente o algo por encima de la presion atmosferica (comunmente aproximadamente 100 hasta aproximadamente 500 kPa), pero inferior a la presion del separador gas-liquido a alta presion. La baja presion puede 30 ser mayor de aproximadamente 100 kPa y hasta aproximadamente 500 kPa. Puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 110 a 500, 150 a 500, 200 a 500, 300 a 500, 100 a 300, 100 a 200, 100 a 150, 110 a 300, 110 a 200 o 200 a 400 kPa, por ejemplo, aproximadamente 100, 110, 120, 130, 140, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450 o 500 kPa. El proposito de este separador es para eliminar las sustancias residuales de alta volatilidad solubles en aceite de la corriente de aceite que de otro modo comprometeran la calidad del producto. Este separador 35 simplemente ventila el flujo de aceite a aproximadamente presion ambiente con el fin de permitir que los volatiles residuales se evaporen. En una alternativa, no se utiliza el separador gas-liquido a alta presion. En esta alternativa, el aceite del reactor se pasa directamente al separador de baja presion. Los gases descargados entonces incluiran cantidades sustanciales de hidrogeno sin reaccionar junto con los componentes de aceite volatiles. El hidrogeno puede entonces separarse de los componentes de aceite, lavarse y reciclarse al reactor como se ha descrito 40 anteriormente, despues de la recompresion y, si es necesario, la purificacion adicional, y los componentes de aceite volatiles se devuelven a la corriente de aceite tambien como se ha descrito anteriormente. El regreso puede ser antes del separador gas-liquido a baja presion, o puede ser dentro del separador gas-liquido a baja presion. Se apreciara que el aceite sale del reactor a alta presion y despues se separa a presion reducida. La reduccion de la presion del aceite se puede producir en una sola etapa o se puede realizar en una serie de etapas. Por lo tanto, la 45 presion puede reducirse en una valvula de reduccion de presion despues del separador gas-liquido a alta presion. Como alternativa, se puede reducir presion tanto en el separador de gas-liquido a alta presion y despues reducir la presion suficiente para pasar al separador gas-liquido a baja presion en una valvula de reduccion de presion separada. Otras alternativas seran facilmente evidentes para el experto en la tecnica.

50 Un aspecto importante de la presente invencion es el uso de una etapa de desgasificacion o separacion. Por lo tanto, el aceite procedente del reactor (comunmente por medio de un separador de gas-liquido a alta presion y un separador de gas-liquido a baja presion) se separa en una unidad de desgasificacion. El inventor ha encontrado sorprendentemente que esto mejora notablemente la calidad del aceite producto refinado. Se cree que los compuestos de azufre que estan con frecuencia presentes en el aceite de alimentacion pueden persistir, al menos 55 parcialmente, a traves de la etapa de reduccion o pueden convertirse, al menos en parte, en compuestos que son diffciles de eliminar, o son incompletamente eliminados, en los separadores de gas-liquido a alta y baja presion (es decir, aproximadamente ambiente). Los compuestos de azufre que pueden salir del reactor a alta presion en el aceite, incluyen sulfuro de hidrogeno y otros sulfuros y bisulfuros traza tales como hidrosulfuro de amonio. Esto puede ser en parte debido a la volatilidad relativamente baja de algunos de estos compuestos y/o a la miscibilidad

elevada de algunos de los compuestos a presion elevada y tambien puede ser, en parte, debido a la relativamente alta solubilidad en el aceite de compuestos de sulfuro relacionados. La presencia continua de tales compuestos compromete la calidad del producto. Con el fin de superar esto, se introduce una etapa de separacion (desgasificacion) en el proceso. Esto comunmente aplica temperatures moderadamente elevadas y presion reducida 5 a la corriente de aceite para eliminar sustancias volatiles o arrastradas de forma limitada, aunque tambien se contemplan por la invencion otros metodos de separacion. En este contexto, el termino "temperature elevada" se refiere a temperaturas superiores a la temperatura ambiente y el termino "presion reducida" se refiere a presiones inferiores a la presion atmosferica o presion subambiente. La temperatura para esta etapa esta comunmente al menos a aproximadamente 30 °C, y puede estar al menos aproximadamente a 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 10 80, 85, 90, 95 o 100 °C, o puede estar entre aproximadamente 30 y aproximadamente 100 °C, o entre aproximadamente 50 y 100, 30 y 50, 30 y 80, 50 y 80, 60 y 100 o 60 y 90 °C, por ejemplo, aproximadamente 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 o 100 °C. La presion es menor de aproximadamente 90 kPa, o menor de aproximadamente 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5, 4, 3, 2 o 1 kPa, o aproximadamente 0,1 a aproximadamente 90 kPa, o aproximadamente de 0,1 a 50, de 0,1 a 10, de 0,1 a 5, de 0,1 a 1, de 0,1 a 0,5, de 1 a 10, de 2 a 10, de 5 15 a 10, de 1 a 5, de 1 a 90, de 10 a 90, de 50 a 90, de 10 a 50 o de 2 a 5 kPa, por ejemplo, aproximadamente 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5,6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80 o 90 kPa. Estas presiones son presiones absolutas. Por lo tanto, una presion de 10 kPa, por ejemplo, sera equivalente a una presion de aproximadamente -90 kPaG (es decir, 90 kPa por debajo de la presion atmosferica). Se entendera que, con el fin de lograr un nivel particular de separacion, una temperatura mas alta generalmente permitira un vacfo 20 menos fuerte (es decir, presion mas alta). Las condiciones usadas para esta etapa de separacion (que se describe como etapa ii del proceso) puede ser suficiente para eliminar suficientes materiales volatiles para que el aceite refinado resultante cumpla con el estandar o estandares requeridos. Ademas, cuanto mayor es la presion y/o menor la temperatura, se requerira mas tiempo con el fin de lograr el nivel requerido de separacion. El experto en la tecnica sera capaz de determinar facilmente las condiciones apropiadas para la tercera variable de temperatura, presion y 25 tiempo si se suministra con dos de ellas. El tiempo para la separacion (es decir, el tiempo de residencia del aceite en el desgasificador) es comunmente de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10 minutos, o de aproximadamente 0,5 a 5, 0,5 a 2, 0,5 a 1, 1 a 10, 2 a 10, 5 a 10, 1 a 5 o de 2 a 5 minutos, por ejemplo, aproximadamente 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 6, 7, 8, 9 o 10 minutos, pero puede ser mas largo o mas corto que esto.

30 Se prefiere que la etapa de separacion/desgasificacion descrita anteriormente se realice antes de que el aceite este expuesto a condiciones relativamente mas oxidantes que pertenecen inmediatamente despues de la etapa de reduccion (etapa i), o antes de la exposicion a cualquier oxidante. Esta etapa puede realizarse en condiciones de reduccion. Puede ser en condiciones no oxidantes. El aceite que sale del reactor se puede mantener en condiciones no oxidantes hasta despues de que sale de la unidad de desgasificacion. El aceite que sale del reactor retiene una 35 cierta cantidad de hidrogeno. Puede ser rico en hidrogeno y puede ser hidrogeno saturado. Por lo tanto, esta relativamente en condiciones de reduccion. Si el aceite se somete a condiciones relativamente mas oxidantes antes de la etapa de separacion/desgasificacion, algunos componentes de producto del reactor pueden reaccionar (por ejemplo, se oxidan) y, asf pueden persistir en el aceite o hacerse mas diffciles de eliminar en la etapa de separacion/desgasificacion. Esto puede dar como resultado estos compuestos o compuestos derivados de los 40 mismos que persisten en el aceite del producto final. Estos pueden hacer que el aceite no cumpla algunas de las pruebas de calidad estandar descritas anteriormente. Por lo tanto, es deseable evitar tales reacciones. Esto se puede conseguir mediante el mantenimiento de condiciones qufmicamente no oxidantes en el aceite hasta despues de la etapa de separacion. Esto se puede facilitar mediante el uso de tuberfas y otros componentes entre el reactor y el desgasificador que evita la entrada al aceite de oxidantes, tales como oxfgeno.

45

La unidad de desgasificacion puede ser, por ejemplo, un desgasificador de tanque de vacfo. Esto puede comprender un recipiente horizontal, vertical o redondo. Se crea un vacfo en el recipiente. Ademas de servir para eliminar los volatiles, esta tambien puede sacar el aceite al tanque. Cuando el aceite entra en el tanque, puede ser pulverizado o rociado en el recipiente o puede ser distribuido a una capa de placas deflectoras internas u otro dispositivo de 50 superficie mayor disenado para que el aceite fluya en una pelfcula delgada, normalmente laminar, y se expone a un vacfo que obliga a los materiales volatiles a escapar del aceite. En una forma de realizacion particular, por lo tanto, la desgasificacion o separacion puede comprender atomizar o pulverizar el aceite en una camara de vacfo por medio de una o mas boquillas. Esto puede realizarse sin necesidad de placas deflectoras internas o similares. La bomba de vacfo pasa los volatiles que escapan del recipiente y los descarga, preferiblemente despues del lavado, para 55 eliminar los productos toxicos. Como alternativa, puede usarse una unidad de separacion ciclonica, en la que el aceite pasa en una pelfcula delgada alrededor de las paredes interiores de un recipiente mientras se aplica un vacfo al interior del recipiente.

El aceite separado que sale de la unidad de desgasificacion tiene componentes volatiles no deseados separados de

estos. Se debe entender que puede haber un nivel residual de volatiles, sin embargo, estos generalmente seran de una forma, concentracion y qufmica que sea compatible con los objetivos de calidad del producto. Pueden estar presentes a un nivel que es aceptable para su uso posterior, por ejemplo, como un aceite para transformador, y pueden estar presentes a un nivel suficientemente bajo para cumplir con los estandares de la industria y/o 5 reglamentarios pertinentes. Sin embargo, el aceite puede contener todavfa sustancias derivadas del haluro de hidrogeno de depuracion producido en el reactor. Estos pueden ser materiales solidos. Pueden estar en forma de una dispersion fina, o en forma de un coloide o en alguna otra forma. Son comunmente solubles en agua, puesto que son comunmente sales (por ejemplo, sales de amonio) del haluro. Por lo tanto, una manera conveniente para eliminarlos es por extraccion con agua. Esto comprende las etapas de anadir agua a la corriente de aceite que sale 10 de la unidad de desgasificacion y posteriormente separar el agua de la corriente de aceite con el fin de eliminar los componentes solubles en agua, tales como sales. Puede comprender la etapa de agitacion de la corriente de aceite y agua para mejorar el contacto y, por lo tanto, mejorar la extraccion. Tambien puede comprender la etapa de secado de la corriente de aceite despues de separar el agua de la misma, para eliminar cualquier agua residual que pueda estar presente. La extraccion del agua puede realizarse usando cualquier dispositivo de extraccion de agua 15 apropiado, por ejemplo, un mezclador en lfnea, un extractor a contracorriente, etc.

La presente invencion tambien incluye un aparato para refinar aceite de acuerdo con el metodo de la invencion. Este aparato comprende un reactor a alta presion que tiene una entrada de reactor y una salida de reactor; una unidad de desgasificacion acoplada a la salida del reactor; y una unidad de extraccion acoplada a la unidad de desgasificacion 20 para extraer aceite refinado con agua. Estos componentes se han descrito anteriormente.

El aceite de producto refinado por el metodo descrito anteriormente puede tener las siguientes caracterfsticas:

- no corrosivo, de acuerdo con los metodos de prueba especificados en los estandares internacionales

25 aceptados:

- cuando se someten a la prueba de estabilidad a la oxidacion de 500 hr como se define en los metodos descritos en los estandares internacionales ASTM y IEC actuales para aceites de aislamiento electricos (definidos anteriormente en el presente documento), pasa los criterios tecnicos de rendimiento y tiene acido 500 hr de menos de 0,1, comunmente 0,05 o menos, 0,03 o menos o 0,015 o menos y, lodos de menos del

30 0,02 % en peso, comunmente del 0,01 % en peso o menos.

Los componentes adicionales, uno cualquiera o mas de los cuales pueden estar presentes en el aparato incluyen:

- Tanques de alimentacion para uno o mas de aceite de alimentacion, depurador de haluro de hidrogeno e

35 hidrogeno, estando estos tanques acoplados a una lfnea de alimentacion que conduce a la entrada del

reactor. Cabe senalar que, como se ha descrito anteriormente, una opcion preferida es reciclar el hidrogeno sin reaccionar del reactor. Por lo tanto, el deposito de alimentacion de hidrogeno sirve para aumentar el flujo de hidrogeno para compensar las perdidas de hidrogeno tanto en el reactor (debido a la reaccion en la refinacion del aceite) y en el reciclaje.

40 - Un compresor de reciclado para volver a comprimir el hidrogeno reciclado desde el separador de

hidrogeno con el fin de estar a una presion apropiada para la entrada en el reactor.

- Una lfnea de recirculacion de agua para alimentar agua del dispositivo de extraccion de agua a la corriente de gas que sale del separador de gas-lfquido a alta presion. Por lo tanto, el agua usada para la extraccion de los materiales solubles en agua despues de la unidad de desgasificacion puede ser reciclada para su

45 uso en el enfriamiento y condensar parcialmente los materiales volatiles que salen del extractor de gas-

lfquido a alta presion en la corriente de gas. Puesto que esta agua se separa finalmente de estos materiales condensados y despues es comunmente enviada a desechos, los materiales extrafdos del aceite no se acumularan con el fin de causar problemas en el proceso.

- Una unidad de reduccion de presion situada antes del separador de gas-lfquido a baja presion (o antes de

50 la unidad de desgasificacion si no se utiliza ningun separador de gas-lfquido a baja presion) para reducir la

presion de la corriente de aceite, comunmente a la presion aproximadamente atmosferica o ligeramente por encima. La presion sale de la unidad de reduccion de presion puede ser la presion atmosferica mas o menos aproximadamente del 10%, o mas o menos aproximadamente del 5, 2 o el 1%, o puede ser la presion atmosferica (es decir, 1 bar).

55 - Un lavador de gas de baja presion para eliminar gases nocivos (por ejemplo, sulfuro de hidrogeno, tioles

volatiles, etc.) de una corriente de gas que sale del separador de gas-lfquido a baja presion y opcionalmente tambien de la unidad de desgasificacion. Despues del lavado, estos gases pueden ser ventilados a la atmosfera.

En una forma de realizacion especffica de la invencion, por lo tanto, el aceite de alimentacion (aceite de aislamiento electrico usado y/o contaminado) es bombeado en una corriente de hidrogeno de recirculacion comprimida junto con el amoniaco. El aceite combinado, el amoniaco y la corriente de hidrogeno despues se calientan a temperatura de reaccion en un intercambiador de calor antes de pasarse a traves de un reactor de hidrotratamiento que contiene el 5 catalizador de hidrogenacion. Despues de la hidrogenacion, los gases del reactor son evaporados para reciclado. Los gases de recirculacion se templan y despues se pasan a traves de un lavador caustico antes de volverse a comprimir para formar la corriente de reciclado de hidrogeno. Se anadio hidrogeno fresco a la corriente de reciclado para mantener el flujo de masa de hidrogeno deseado y la presion parcial en el reactor. El producto de aceite del reactor se enfrfa, se despresuriza y se pasa a traves de un separador de gas-lfquido. El producto de gas se pasa a 10 traves del lavador caustico a baja presion antes de la ventilacion. Despues, el producto de aceite se procesa, usando calor y vacfo para eliminar los compuestos de azufre solubles en aceite volatiles y semi-volatiles reducidos y cualquier iniciador de oxidacion de aceite volatil que pueda estar presente.

La materia prima para el presente proceso puede ser un aceite de aislamiento electrico, aceite de aislamiento 15 electrico usado o contaminado, aceite de aislamiento electrico contaminado con PCB, aceite de aislamiento electrico que contiene azufre corrosivo o no corrosivo o cualquier otro tipo de aceite que no sea adecuado para su uso como un aceite para transformador pero que sea capaz de hacerse de modo apropiado.

El producto del presente proceso puede ser un aceite base naftenico apropiado para su uso directo como aceite de 20 aislamiento electrico nuevo o no utilizado o cualquier otro producto de aceite base naftenico que tfpicamente contenga la fraccion en peso y el intervalo de punto de ebullicion de aceite base naftenico. Por ejemplo, puede ser adecuado para su uso como aceites de corte, aceites agrfcolas, aceites base de alta solvencia, etc.

El presente proceso esta disenado para mejorar la calidad y la consistencia del aceite de producto en consonancia 25 con las exigencias y la evolucion del mercado, al tiempo que simplifica el proceso de produccion global de aceites naftenicos nuevos de los aceites naftenicos usados. A traves de esta invencion, el proceso mejorado elimina, o al menos reduce, la necesidad de un post-tratamiento de refinacion actualmente necesario. En consecuencia, el proceso nuevo mejora la eficiencia energetica y las emisiones incorporadas en el producto final. El proceso es un proceso mejorado para la conversion de aceite de aislamiento electrico usado y contaminado, denominado en el 30 presente documento como refinacion, para aceite base naftenico nuevo directamente apropiado para su uso como aceite de aislamiento electrico nuevo y aplicaciones de aceites base naftenico equivalente.

Un ejemplo especffico del proceso se describe a continuacion con referencia a la Figura 1.

35 La corriente de alimentacion 10 se bombea en una corriente de hidrogeno de recirculacion 20 a la presion de reaccion. El aditivo de amoniaco 30 tambien se bombea en la corriente de hidrogeno de recirculacion 20. El hidrogeno constituido 40 tambien se anade a la corriente de hidrogeno de recirculacion para asegurar la relacion de hidrogeno/amoniaco/aceite de alimentacion correcta. Comunmente la relacion de hidrogeno con respecto a la alimentacion de aceite es aproximadamente 400 mn3 de Fh/m3 de aceite. La corriente de hidrogeno, alimentacion y 40 aditivo de amoniaco combinada 50 se pasa a traves de un intercambiador cruzado (es decir, un intercambiador de calor disenado para transferir energfa termica entre los diferentes fluidos en el proceso) 60 y despues un intercambiador de calor (no numerado) para elevarla a temperatura de reaccion antes de que se pase a traves de la lfnea de alimentacion 70 a un reactor catalftico de lecho fijo 80. Una velocidad controlada de transferencia de calor en el intercambiador de calor (no numerado) mas una presion parcial de hidrogeno apropiada es importante en la 45 prevencion de la polimerizacion de la alimentacion de aceite y coquizacion en el intercambiador y reactor. Los productos de reactor que salen del reactor 80 contienen una mezcla de hidrogeno, aceite hidrogenado, otros gases del reactor, agua y sales. La corriente que sale del reactor 80 tambien contiene compuestos de azufre reducidos reactivos volatiles y semi-volatiles disueltos y compuestos de aceites oxidables volatiles o semi-volatiles formados durante la hidrogenacion de la alimentacion. Esta corriente se pasa a traves del intercambiador cruzado 60 para 50 transferir energfa termica a la corriente de alimentacion 50 con el fin de recuperar el calor y enfriar la corriente de salida del reactor antes del procesamiento adicional. Los gases del reactor, principalmente reciclan hidrogeno, se evaporaron los productos del reactor en un separador gas-lfquido 90. Los gases son agua atemperada que utiliza agua del lavado con agua del producto final 100. El agua que templa esta corriente se recupera ademas de hidrocarburos y enfrfa la corriente que permite una mejor separacion de lfquidos arrastrados. La corriente templada 55 110 se pasa a traves de un separador de gas-lfquido a alta presion 120 para separar el hidrocarburo de reciclado de los lfquidos condensables. La corriente de lfquido del separador se hace pasar a un separador lfquido/lfquido a baja presion 130, donde el aceite puede ser recuperado y combinado con el flujo de aceite de producto del reactor principal mientras que el agua es eliminada del proceso en este punto como agua residual 135. La corriente de hidrogeno de exceso recuperada 150 se realiza a traves de un depurador de alta presion 160 para eliminar el sulfuro

de hidrogeno creado en el reactor para formar una corriente de hidrogeno reutilizable 170 que se vuelve a comprimir en el compresor de reciclado 180 para producir la corriente de hidrogeno de recirculacion 20. Para mantener la pureza del hidrogeno, una proporcion de esta corriente puede ventilarse desde la unidad de proceso a traves de una valvula de purga 190. El hidrogeno constituido 40 se anade segun se requiera a la corriente de hidrogeno de 5 recirculacion 20 para mantener la presion parcial de hidrogeno y la pureza necesaria para las reacciones de hidrogenacion primarias. El producto de aceite hidrogenado combinado de los separadores 90 y 130 se despresuriza mediante una valvula reductora de presion (no mostrada) y despues se enfrfa en el intercambiador de calor 140 antes de ser pasado a un separador gas-lfquido a baja presion 200 para eliminar los gases disueltos residuales. Los gases residuales recuperados se descargan del proceso a traves de la lfnea 210, despues del lavado por el lavador 10 a baja presion 220 para eliminar los gases toxicos, tales como tioles, sulfuro de hidrogeno, etc. El aceite enfriado y despresurizado del separador 200 se somete a desgasificacion al vacfo a 4 kPa de presion absoluta y 60 °C en la unidad de desgasificacion al vacfo 230 para forzar la eliminacion de compuestos de sulfuro organico reactivo volatiles y semi-volatiles disueltos reducidos y compuestos de aceites semi polares volatiles, en una atmosfera de reduccion, para producir una corriente de aceite que contiene sales no volatiles disueltas. El aceite desgasificado 15 despues se lava con agua para eliminar las sales disueltas antes de pasar a traves del separador lfquido/lfquido 240 para producir los productos finales de aceite base naftenico 250. Los gases procedentes de la unidad de desgasificacion al vacfo 230 se pasan a traves del depurador de baja presion 220 antes de la descarga de la operacion. El agua del separador 240 se recicla para uso en los gases de templado del separador 90.

20 Ejemplo

Usando un reactor de investigacion a escala de banco de proceso continuo disenado, se introdujo aceite para transformador usado y contaminado a una corriente de hidrogeno despues de lo cual una solucion de amoniaco al 2,5% en peso en una relacion del 1% del flujo de aceite de alimentacion se bombeo en la corriente. La corriente se 25 proceso a traves de un reactor de hidrogenacion a una velocidad espacial constante de 1,5 h-1 usando un catalizador de hidrogenacion Ni-Mo soportado por alumina en condiciones de temperatura y presion definidas en la tabla a continuacion. Durante la realizacion, la temperatura y la presion fueron variadas, mientras que se tomaron muestras en diversas condiciones de realizacion. Despues del reactor, los productos se enfriaron y las muestras de aceite se recogieron en un estado gaseoso y humedo. Las muestras se secaron entonces al vacfo y se desgasificaron en una 30 plataforma calentada de desgasificacion al vacfo por lotes a escala de laboratorio. Despues de la desgasificacion en caliente, las muestras se lavaron con agua desionizada y se separaron del agua de lavado. Una vez lavadas, las muestras se secaron de nuevo para producir un producto de aceite base naftenico final. Los aditivos antioxidantes estandar se combinaron con la muestra para producir un producto de aceite electrico inhibido consistente con los estandares de tecnicas internacionales.

35

La recogida de la muestra del reactor de banco aun cuando se excluye la exposicion a condiciones oxidantes es diffcil. En paralelo con los ensayos a escala de banco, una corriente lateral se extrajo de una lfnea de produccion a gran escala, que funcionaba con el mismo aceite de materia prima en condiciones comparables, y transcurrio a una unidad de desgasificacion al vacfo despues de lo cual la muestra desgasificada se extrajo de la planta principal 40 despues se seco e inhibido en el laboratorio sin ningun tratamiento adicional.

NUMERO DE REALIZACION

TEMP. (grados C) PRESION (MPa) ACIDO 500 hr (mgKOH/g) LODO 500 hr (% en peso) ESTABILIDAD A LA OXIDACION SATURADOS CORROSIVIDAD

1

305 3,5 0,014 0,011 Apto 84,1 N.A.*

2

330 3,6 0,015 0,009 Apto 83,6 N.A.*

3

360 3,5 0,018 0,011 Apto 80,0 N.A.*

4

305 4,1 0,010 0,015 Apto 84,4 N.A.*

5

330 4,1 0,014 0,010 Apto 84,5 N.A.*

6

360 4,1 0,026 0,008 Apto 79,2 N.A.*

7 (corriente lateral)

305 3,5 0,031 0,009 Apto 84,7 No corrosivo, 3a

Material prima normal

K.A. N.A. N.A. N.A. N.A. 85,0 N.A.

Produccion

305 3,5 2,41 No medido No apto no medido Corrosivo

- LHSV para todos (a excepcion de la materia prima) fue de 1,5 h-1

- LHSV para todos (a excepcion de la materia prima) fue de 1,5 h-1

- Relacion de hidrogeno-aceite para todos (a excepcion de la materia prima) 400 Nm3/m3

- El catalizador para todos fue NiMo sobre alumina

5 - N.A.: no disponible

Las Figuras 2(a) a 2(c) muestran los efectos de diversos parametros sobre los resultados. Se puede observar que las variaciones de temperature, presion, etc., tienen un efecto relativamente pequeno sobre la calidad (lodo, acido, saturacion y estabilidad de oxidacion) del aceite refinado resultante. Ademas, la forma de realizacion7, que era una 10 forma de realizacion de produccion de la planta, muestra que se pueden obtener resultados similares en la produccion a gran escala. Sin embargo, la ultima fila de la tabla, etiquetada como Produccion normal, representa el proceso anterior sin la etapa de desgasificacion (es decir, sin la etapa ii como se define en el presente proceso) y

genera aceite de producto insatisfactorio, con valores de acido altos y poca estabilidad de oxidacion.

Adicionalmente, al comparar la forma de realizacion7 con la Produccion normal, se puede ver que el proceso 15 mejorado de la forma de realizacion7 proporciona un producto no corrosivo en contraste con el producto corrosivo de la Produccion normal.

La experiencia operativa durante un periodo de 7 anos demuestra que el proceso anterior (como se describe en el documento WO94/14731) no produjo directamente el aceite al estandar de calidad necesario sin un procesamiento 20 adicional posterior al refinado. Los experimentos anteriores muestran que el proceso y los procedimientos divulgados producen aceite base naftenico a partir de materia prima de aceite para transformador usado y contaminado con propiedades que lo hacen adecuado para su uso directo en la produccion de nuevo aceite de aislamiento electrico. En particular, el aceite producido por el presente proceso tiene baja corrosividad y excelente estabilidad a la oxidacion en comparacion con el aceite de aislamiento electrico comparable producido a partir de 25 aceite de base naftenico derivado de crudo.

Los resultados muestran que la estabilidad oxidativa y la corrosividad, segun lo medido por los metodos de prueba de estandar IEC y ASTM, no varfan materialmente con las condiciones del reactor o el grado de saturacion del producto, pero si varfan sustancialmente con las condiciones operativas y el proceso de secuenciacion aguas abajo 30 del reactor, para excluir las condiciones oxidantes hasta despues de la desgasificacion del aceite.

Por lo tanto, el proceso descrito actualmente representa una mejora en el proceso anterior para refinar aceites. El aceite base y el aceite de aislamiento electrico producido por el proceso anterior contienen compuestos corrosivos e iniciadores de oxidacion. Sin un tratamiento adicional posterior al refinado, el producto del proceso existente no 35 cumple con los estandares de la industria para la estabilidad oxidativa o la corrosividad. Los compuestos que crean estas inestabilidades en el producto se producen como parte del proceso original. Las mejoras actuales se han desarrollado a traves de la investigacion a escala de laboratorio y de observacion combinada con las pruebas del proceso completo durante un periodo de dos anos para identificar el punto en el proceso en el que surge el comportamiento corrosivo en el producto, el tipo de impureza traza que influye en la estabilidad oxidativa del 40 producto, y la respuesta del producto a los inhibidores de oxidacion. La mejora del proceso elimina conjuntamente la etapa de formacion crucial para las especies corrosivas y los precursores de la iniciacion de la oxidacion en el aceite.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un metodo para refinar un aceite de alimentacion que tiene contaminantes en el mismo, comprendiendo dicho metodo:

   5

   i. exponer dicho aceite de alimentacion a condiciones reductoras a una temperatura de 200 a 600 °C y una presion de 1 a 50 MPa, en particular en presencia de un catalizador, para reducir al menos algunos de dichos contaminantes;

   ii. desgasificar el aceite resultante a una presion inferior a 90 kPa absoluta en condiciones no oxidantes; y

   10 iii. extraer el aceite resultante con agua para producir un aceite refinado.
2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, en el que el aceite de alimentacion contiene un compuesto haloorganico y dichas condiciones reductoras de la etapa i comprenden hidrogeno elemental y un depurador de haluro de hidrogeno, en el que el depurador de haluro de hidrogeno comprende preferiblemente amoniaco.

   15
3. 3. El metodo de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, que comprende adicionalmente la etapa ia entre las etapas i y ii, separando la etapa ia el hidrogeno gaseoso del aceite resultante mientras se mantiene la presion utilizada en la etapa i.

   20 4. El metodo de la reivindicacion 3, en el que dicho hidrogeno gaseoso separado contiene hidrocarburos

   y la etapa, ademas, comprende las etapas de:

   - exponer el hidrogeno gaseoso y los hidrocarburos al agua para reducir la temperatura del hidrogeno gaseoso; y

   25 - separar una corriente lfquida del hidrogeno gaseoso, comprendiendo dicha corriente lfquida el agua y los

   hidrocarburos; y

   - preferiblemente separar los hidrocarburos de dicha corriente de lfquido y combinar dichos hidrocarburos con el aceite.

   30 5. El metodo de la reivindicacion 3 o la reivindicacion 4, que comprende la etapa de reciclar el hidrogeno

   separado para su uso en la etapa i.
4. 6. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5 que comprende adicionalmente la etapa ib entre las etapas ia y ii, reduciendo dicha etapa ib la presion del aceite resultante a aproximadamente la presion

   35 atmosferica, en el que la etapa ib preferiblemente comprende ademas pasar el aceite resultante a traves de un separador de gas-lfquido a presion ambiente para eliminar un gas disuelto del mismo.
5. 7. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la etapa ii se realiza a una presion de menos de aproximadamente 10 kPa absoluto, y/o preferiblemente a una temperatura de entre 30 y 80 °C.

   40
6. 8. Un aparato para refinar un aceite de alimentacion, comprendiendo dicho aparato:

   - Un reactor de alta presion que tiene una entrada de reactor y una salida de reactor;

   - Una unidad de desgasificacion acoplada a la salida del reactor para desgasificar a una presion de menos

   45 de 90 kPa absolutos;

   - Una unidad de extraccion acoplada a la unidad de desgasificacion para extraer aceite refinado con agua; y

   - Un separador gas-lfquido de alta presion entre la salida del reactor y la unidad de desgasificacion, teniendo dicho separador una entrada de separador acoplada a la salida del reactor, una salida de aceite acoplada a la unidad de desgasificacion y una salida de gas.

   50
7. 9. El aparato de la reivindicacion 8 que comprende ademas una entrada de agua dispuesta para combinar un gas que contiene hidrogeno que sale de la salida de gas con agua.
8. 10. El aparato de la reivindicacion 9 que comprende un separador de hidrogeno para separar un lfquido 55 del gas que contiene hidrogeno.
9. 11. El aparato de la reivindicacion 10, en el que el separador de hidrogeno esta acoplado a la entrada del reactor de manera que sea capaz de reciclar hidrogeno en el gas que contiene hidrogeno al reactor de alta presion.
10. 12. El aparato de la reivindicacion 10 o la reivindicacion 11, en el que el separador de hidrogeno tiene una salida de lfquido que esta acoplada a un separador lfquido-lfquido para separar un lfquido acuoso de un lfquido no acuoso, teniendo dicho separador lfquido-lfquido una salida acuosa y una salida no acuosa, en el que la salida no acuosa se acopla preferiblemente a la salida de aceite del separador de gas-lfquido a alta presion para combinar el

    5 lfquido no acuoso con aceite que sale de la salida de aceite.
11. 13. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en el que la salida de aceite del separador de gas-lfquido a alta presion esta acoplada a un separador de gas-lfquido a baja presion que tiene una salida de separador a baja presion, estando dicha salida de separador de baja presion acoplada a la unidad de

    10 desgasificacion.
12. 14. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, en el que la unidad de extraccion comprende una entrada de agua dispuesta para combinar un aceite que sale de la unidad de desgasificacion con agua y un separador de agua para separar el agua de dicho aceite despues de que se combine con agua.

    15