ES2912775T3

ES2912775T3 - Reducción de la presión en un sistema de procesamiento de alta presión

Info

Publication number: ES2912775T3
Application number: ES18706217T
Authority: ES
Inventors: Steen Brummerstedt Iversen; Henrik Egholm
Original assignee: Steeper Energy ApS
Current assignee: Steeper Energy ApS
Priority date: 2017-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2038-02-08
Also published as: NZ755174A; EP3580630A1; US20200040886A1; CA3051309C; WO2018146195A1; US11434933B2; LT3580630T; DK201770074A1; CN110383200B; EP3580630B1; DK3580630T3; CA3051309A1; AU2018217932B2; DK179391B1; CN110383200A; AU2018217932A1

Abstract

Unidad de reducción de la presión para ser utilizada en equipos de procesamiento que manejan fluidos a alta presión, donde la unidad de reducción de la presión comprende, como mínimo, una entrada (1) y una salida (2), estando adaptada la unidad de reducción de la presión para recibir un fluido a presión al nivel de presión del proceso en la entrada, estando adaptada para aislar el fluido a presión recibido del proceso de más arriba y de la salida, y estando adaptado para reducir la presión del fluido a un nivel predeterminado más bajo, y estando adaptado, además, para sacar el fluido a través de la salida mientras aún está aislado hacia el proceso de más arriba, donde la unidad comprende una válvula en la entrada y una válvula en la salida, y entre la válvula de entrada (4) y la válvula de salida (5) un dispositivo de eliminación de la presión (3), caracterizado por que están dispuestos medios para medir la presión más arriba de la válvula de entrada (4), entre la válvula de entrada (4) y la válvula de salida (5) y más abajo de la válvula de salida (5), y que comprende, además, un sistema de control (CONTROL), donde el sistema de control está adaptado para permitir la apertura de las válvulas (4, 5) cuando está presente una cierta diferencia de presión máxima en cualquier lado de la válvula (4, 5) a abrir.

Description

DESCRIPCIÓN

Reducción de la presión en un sistema de procesamiento de alta presión

Sector de la invención

La presente invención se refiere al sector de los sistemas de reducción de la presión, en concreto a los sistemas de reducción de la presión para uso en sistemas de procesamiento continuo de alta presión, donde existe la necesidad de reducir la alta presión del proceso a una presión más baja.

Antecedentes de la invención

Numerosas aplicaciones de procesos continuos de alta presión existen o están en desarrollo o en las primeras etapas de comercialización. Ejemplos de dichos procesos son los procesos hidrotermales y solvotermales, por ejemplo, para la producción de hidrocarburos tales como combustibles para el transporte, lubricantes, productos químicos especiales, gases, productos carbonizados y nanomateriales.

En relación con el funcionamiento continuo de dichos sistemas de proceso de alta presión, la alta presión, se debe aliviar al final del proceso y, con este fin, se han sugerido varias soluciones.

Normalmente, cuando se aplican sistemas de procesamiento de alta presión, se puede llevar a cabo una reducción de la presión utilizando varias válvulas de reducción de la presión y/u orificios/boquillas, dispuestas en serie y/o en paralelo. Sin embargo, al mismo tiempo, dichas válvulas de control y/u orificios se utilizan comúnmente para AP más pequeños y, a menudo, fluidos limpios. Un inconveniente que limita dichos sistemas es que son bidimensionales. Si se utilizan en aplicaciones de AP más altas, las velocidades se vuelven muy altas, y el sistema de reducción de la presión se desgasta muy rápidamente debido a la erosión, incluso cuando se utilizan recubrimientos cerámicos duros, tales como el carburo de tungsteno, o se vuelve excesivamente costoso, debido a las múltiples etapas requeridas para este tipo de sistemas bidimensionales de reducción de la presión. Además, cuando se utilizan en un proceso en el que se procesa una sustancia abrasiva, da como resultado un desgaste aún más rápido de las superficies de sellado de la válvula, lo que da como resultado una necesidad frecuente de renovación o cambio de las válvulas.

Otros sistemas convencionales para reducir la presión incluyen sistemas de tolva de bloqueo, donde un recipiente de recepción, o tolva de bloqueo, es igualado en presión, por ejemplo, con un reactor abriendo una válvula de cierre. A continuación, el recipiente de recepción es desconectado del reactor y despresurizado en uno o más recipientes posteriores. Se necesitan como mínimo dos líneas paralelas de recipientes de recepción para que una pueda ser cargada mientras las otras son descargadas. El inconveniente de dichos sistemas es que la pérdida de presión en la primera etapa debe ser relativamente pequeña para no hacer fluctuar la presión del proceso, y que las válvulas de cierre deben ser accionadas con frecuencia y sufren un desgaste rápido, especialmente a alta presión, cuando los ciclos son cortos. Además, dicho tipo de dispositivo no funciona de una manera verdaderamente continua.

Otro método conocido implica la reducción de la presión haciendo pasar la sustancia procesada a través de una serie de elementos tubulares y, opcionalmente, de una válvula de control para el ajuste fino (Iversen, documento WO2014/181.283). Este sistema es tridimensional, ya que también utiliza la dimensión de longitud y, por lo tanto, permite velocidades más bajas a través del sistema de reducción de la presión y, por lo tanto, es más resistente al desgaste.

El documento WO 2012/167789 A2 da a conocer una unidad de reducción de la presión según el preámbulo de la reivindicación 1.

Lo común para los equipos de proceso de alta presión que utilizan estos métodos y equipos conocidos es que el desgaste aún puede ser significativo debido al contenido de material abrasivo en el líquido que fluye, y debido a que la velocidad del flujo sobre los dispositivos de reducción de la presión es significativa. Como resultado, los sistemas conocidos de reducción de la presión pueden no ser fiables y, por lo tanto, hacer que todo el sistema de procesamiento de alta presión no sea fiable.

Objetivo de la invención

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es dar a conocer una unidad de reducción de la presión, un dispositivo de reducción de la presión, así como un método para accionar dichas unidades y dispositivos que aumente la fiabilidad del sistema de reducción de la presión y, por lo tanto, la fiabilidad del sistema de procesamiento en el que se implementa.

Descripción de la invención

Según un aspecto de la presente invención, el objetivo de la invención se consigue a través de una unidad de reducción de la presión para su uso en equipos de procesamiento que manejan fluidos a alta presión, y según la reivindicación 1. Las realizaciones se describen en las reivindicaciones 2 a 7.

Según otro aspecto de la invención, el objetivo se consigue mediante un dispositivo de reducción de la presión, según la reivindicación 8. Las realizaciones se describen en las reivindicaciones 9 a 14.

Según otro aspecto de la invención, el objetivo se consigue mediante un método, según la reivindicación 15. Una realización se describe en la reivindicación 16.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá a continuación con referencia a una realización ilustrada en los dibujos, donde:

La figura 1 muestra una vista general, esquemática, de una primera realización de un sistema de reducción de la presión, según la invención;

la figura 2 muestra una vista general, esquemática, de una realización de un sistema de puesta a presión para ser utilizado en un sistema que incorpora un sistema de reducción de la presión, según la invención;

la figura 3 muestra una vista general, esquemática, de otra realización de un sistema de reducción de la presión, según la invención; y

la figura 4 muestra una vista general, esquemática, de un sistema de puesta a presión/reducción de la presión de doble acción, según la invención.

la figura 5 muestra esquemáticamente un acoplamiento de un depósito de energía a un generador;

la figura 6 muestra esquemáticamente un único dispositivo de reducción de la presión/dispositivo de presión;

la figura 7 muestra esquemáticamente un sistema de puesta a presión de doble acción y un sistema de reducción de la presión de doble acción;

la figura 8 muestra esquemáticamente la apertura y cierre de válvulas de entrada y salida durante un ciclo de una bomba de reducción de la presión;

la figura 9 muestra esquemáticamente la apertura y cierre de las válvulas de entrada y salida durante un ciclo de una bomba de puesta a presión;

la figura 10 muestra una vista general, esquemática, de un pistón de bomba con refrigeración;

la figura 11 muestra una vista general, esquemática, de una realización de la presente invención para un proceso continuo de alta presión, para la conversión de materiales carbonosos, tales como biomasa, en petróleo renovable; y

la figura 12 muestra una realización ventajosa de un proceso continuo de alta presión, para la transformación hidrotermal de materiales carbonosos, tales como biomasa, en combustibles renovables, según la presente invención;

Descripción de una realización

En la figura 1 se muestra una primera disposición, según la invención. La disposición de reducción de la presión comprende tres bombas 3, cada una con una entrada 1 de alta presión y una salida 2 de baja presión para una corriente del proceso. La entrada y la salida están controladas por válvulas 4, 5. La bomba 3 es, de este modo, una bomba de pistón con una carrera determinada. El pistón en el cilindro principal está conectado a un cilindro de accionamiento capaz de ejercer una presión sobre el pistón o de trasladar la presión de la corriente del proceso de alta presión al almacén 6. El suministro de presión para accionar la bomba durante parte de su funcionamiento se realiza a través de 8 y controlado por la válvula 9. La energía recuperada puede ser transportada a través del conducto 7. Además, se muestra un indicador de posición 35, que podrá indicar la posición del pistón, y que, de nuevo puede ser utilizado para calcular el volumen del cilindro en una posición determinada. Los transductores de presión están dispuestos más arriba de las válvulas 4, 5, entre las válvulas y más debajo de las válvulas, y están conectados a un controlador que podrá proporcionar señales de control a las válvulas 4, 5 con respecto a la apertura y cierre de estas, sobre la base de la entrada de los transductores de presión y de una estrategia de control predeterminada.

En la figura 2 se muestra una disposición de bomba de puesta a presión. La disposición de bomba comprende tres bombas 3’, adaptadas para recibir una corriente de alimentación 1 ’ de material a procesar a una presión relativamente baja, y que ponen a presión, sucesivamente, la corriente de alimentación a una corriente de alimentación 2’ de presión de proceso significativamente mayor. La entrada y salida hacia la bomba de puesta a presión 3’ y desde están controladas por válvulas 4’, 5’ accionadas. La presión es suministrada a través de las líneas de suministro 7’, 8’ por medio de las válvulas de control 9’.

Las bombas de puesta a presión 3’ pueden ser accionadas enteramente por una fuerza generada por bombas hidráulicas o por motores eléctricos. Alternativamente o como complemento, la energía absorbida del proceso de reducción de la presión descrito anteriormente en relación con la figura 1 se puede utilizar para proporcionar como mínimo una parte 7’ de la puesta a presión de la corriente de alimentación. Además, se muestra un indicador de posición 35, que podrá indicar la posición del pistón y que, de nuevo, se puede utilizar para calcular el volumen del cilindro en una posición determinada. Los transductores de presión están dispuestos más arriba de las válvulas 4’, 5’, entre las válvulas y más debajo de las válvulas, y están conectados a un controlador que podrá proporcionar señales de control a las válvulas 4’, 5’ con respecto a la apertura y cierre de estas sobre la base de la entrada de los transductores de presión y de una estrategia de control predeterminada.

En la figura 3 aparece una bomba de eliminación de la presión de una sola unidad. La unidad comprende un cilindro de bomba 3, un servocilindro 11 y un cilindro de control 13. El servocilindro en el pistón 12 es accionado por la presión de la recuperación de energía, y el cilindro de control 13, con su pistón 14, es accionado por la presión de una bomba hidráulica de alta presión. La presión es suministrada y recuperada a través de las líneas de suministro 15, 16, 17, 18, controladas por las válvulas 19, 20.

En la figura 4 se muestra una unidad combinada, donde están conectadas la bomba de entrada de alta presión y la bomba de reducción de la presión. Solo se muestra una única unidad 3, 3’; sin embargo, habitualmente están dispuestas dos o más unidades. La razón para proporcionar es, por ejemplo, que se necesita cierta redundancia para permitir la reparación o el mantenimiento en una sola unidad sin interrumpir el funcionamiento del proceso y, además, la presencia de dos o más unidades de bomba reducirá las fluctuaciones de presión y, por lo tanto, proporcionará menos estrés causado por la presión en el sistema. Cuanto más lento funcione el sistema, es decir, cuanto menor sea el número de carreras por minuto de las bombas, menor será el tamaño de las fluctuaciones de presión. Cualquier necesidad de suministrar presión adicional se realizará a través de la válvula de control 22 al servocilindro 21.

La figura 5 muestra esquemáticamente el acoplamiento de un depósito de energía 6 a un generador 23. Una turbina de baja presión será habitualmente el medio de accionamiento del generador; sin embargo, en aras de la sencillez, esto no se ha representado.

La figura 6 muestra esquemáticamente una disposición de cilindro y pistón 3, 3’, 26, capaz de actuar como dispositivo de reducción de la presión o como dispositivo de puesta a presión. Las válvulas de entrada y salida 4, 4’, 5, 5’ aparecen en conexión con el cilindro de reducción de la presión/puesta a presión 3, 3’ y, además, se muestra el cilindro de control 25, para proporcionar un control hidráulico del desplazamiento del pistón 26. El cilindro de control comprende un pistón 27 y entradas/salidas 29, 30, de fluido a presión de control. Se muestra una entrada/salida adicional en conexión con el cilindro principal 3, 3’.

En la figura 7 aparece un sistema donde, en conexión con el proceso de HTL (licuefacción hidrotermal - Hydrothermal Liquefaction, en inglés) una unidad de puesta a presión 3’, 11’, 13’, 19’, 20’, 2’, así como un dispositivo de reducción de la presión 3, 4, 11, 13, 19, 20 han sido introducidos.

Los dispositivos de puesta a presión y de reducción de la presión son dispositivos de doble efecto, en los que, en conexión con el dispositivo de reducción de la presión, la disposición adicional de cilindro y pistón sirve para recuperar energía del proceso de reducción de la presión, y donde la disposición adicional de cilindro y pistón en conexión con el dispositivo de puesta a presión sirve al propósito de utilizar la energía recuperada del proceso de reducción de la presión. Se puede aplicar una presión adicional al dispositivo de puesta a presión, debido a pérdidas en el sistema.

En la figura 8 se muestra la apertura y cierre de válvulas de entrada y salida de un dispositivo de reducción de la presión en una vista donde también está representada la carrera de un pistón en un cilindro. Están representados tres ciclos para dos unidades paralelas de reducción de la presión. Se ve que el cilindro se llena cuando el pistón se desplaza hacia abajo y la válvula V1 está abierta. La válvula V1 se cierra poco antes de que el pistón alcance la posición inferior. A medida que el pistón se desplaza más hacia la posición inferior, la presión se reduce. A medida que el pistón se desplaza hacia arriba, la válvula V2 se abre y el fluido en el volumen del cilindro es forzado a salir del cilindro a través de la salida. Poco antes de alcanzar la posición superior del pistón, la válvula V2 se cierra y el fluido restante en el cilindro es puesto a la presión existente en el lado del proceso de la válvula V1. Cuando el pistón alcanza su posición superior, la diferencia de presión entre el cilindro y la zona del proceso es esencialmente idéntica, y la válvula V1 se puede abrir para un ciclo adicional.

Se muestra el mismo procedimiento para un dispositivo adicional de reducción de la presión que funciona simultáneamente con el descrito anteriormente. Las válvulas V3 y V4 realizan las mismas tareas descritas anteriormente; sin embargo, todo el ciclo se desplaza en consecuencia medio ciclo, para minimizar las fluctuaciones de presión en el sistema.

La figura 9 muestra la apertura y cierre de las válvulas de entrada y salida de un dispositivo de puesta a presión en una vista donde también está representada la carrera de un pistón en un cilindro. Están representados tres ciclos para dos unidades paralelas de puesta a presión. Se ve que el cilindro se llena de una suspensión cuando el pistón se desplaza hacia abajo y la válvula V5 está abierta. La válvula V5 se cierra poco antes de que el pistón alcance la posición inferior. A medida que el pistón se desplaza hacia arriba, la suspensión se pone a presión y, cuando se abre la válvula V6, el fluido en el volumen del cilindro es forzado a salir del cilindro a través de la salida y hacia el proceso de HTL. Poco antes de alcanzar la posición superior del pistón, la válvula V6 se cierra y el fluido restante en el cilindro se despresuriza hasta la presión existente en el lado del proceso de la válvula V5. Cuando el pistón se ha desplazado ligeramente desde su posición superior, la diferencia de presión entre el cilindro y la zona más arriba es esencialmente idéntica, y la válvula V5 se puede abrir para un ciclo adicional.

Se muestra el mismo procedimiento para un dispositivo adicional de reducción de la presión que funciona simultáneamente con el descrito anteriormente. Las válvulas V7 y V8 realizan las mismas tareas descritas anteriormente; sin embargo, todo el ciclo se desplaza en consecuencia medio ciclo, para minimizar las fluctuaciones de presión en el sistema.

La figura 10 muestra una disposición de cilindro y pistón 3, 26, en la que en un vástago de pistón 31 están dispuestos conductos o canales 32, 33 para suministrar y extraer un fluido refrigerante. El fluido refrigerante es suministrado al pistón 26 a través del canal 32, y fluye hacia el interior del pistón en un canal anular 34 antes de ser eliminado a través del canal 33. Esta puede ser una medida que garantice una mayor fiabilidad a alta temperatura y alta presión.

La figura 11 y la figura 12 muestran procesos de HTL que se explican con más detalle a continuación.

Unidad de reducción de la presión:

La unidad de reducción de la presión puede constar de dos o más bombas de pistón, que pueden ser controladas de tal manera que utilizan cualquier número de bombas, aunque, preferentemente, como mínimo dos bombas. Una bomba de pistón comprende un cilindro con un pistón y válvulas de entrada y salida, así como medios de accionamiento para aplicar una fuerza o recibir una fuerza hacia el pistón o desde el mismo.

Las bombas están diseñadas como un amplificador de presión hidráulica con una relación que cumple las condiciones de funcionamiento. La amplificación se consigue mediante el dimensionamiento de la superficie puesta a presión de los pistones. En la amplificación negativa (una atenuación o amortiguamiento) se puede conseguir por medio de una variación opuesta de las zonas superficiales puestas a presión.

Las bombas están diseñadas de tal manera que permiten la limpieza del interior de la bomba. La reducción del espacio muerto en la carrera máxima garantiza esto.

Al minimizar las obstrucciones, tales como válvulas y canales de guía, se elimina el volumen no activo en la parte superior del pistón en la carrera máxima del pistón.

Demasiado espacio muerto en una carrera completa deja más material de alimentación residual en el cilindro.

Cuando no existe volumen muerto en la carrera máxima del pistón, el espacio para biomasa residual es limitado, lo que facilita mucho la limpieza, puesto que casi no queda material de alimentación después de cada carrera.

Otra ventaja de reducir el espacio muerto es evitar la acumulación de material de alimentación sin procesar dentro de la unidad de bombeo.

Control de la bomba:

Para determinar la posición del pistón en un cilindro, se incorporan posicionadores en el vástago del pistón, de modo que se conozca la posición del pistón en todo momento. Esto ayuda a controlar la presión y el flujo en el cilindro.

La presión se mide mediante transmisores de presión incorporados. Los transmisores de presión están incorporados en la parte superior de cada cilindro, para que las condiciones de la bomba estén siempre monitorizadas. Si los transmisores de presión no están incorporados en la parte superior del cilindro y en los siguientes tubos después de las válvulas de control, es imposible garantizar un Ap de 0 bar sobre las válvulas de control.

Las válvulas de control de Ap mínimo garantizan un desgaste mínimo, debido a posibles abrasivos en la alimentación, así como un desgaste mecánico mínimo causado por la alta presión física hacia los asientos de las válvulas.

La instalación de sensores de posición en los vástagos del pistón del cilindro permite medir el flujo a través del cilindro con la ayuda de funciones matemáticas que tienen en cuenta la frecuencia del pistón, el área del pistón y la longitud de la carrera del pistón. Ser capaz de gestionar la posición del pistón reduce las pulsaciones de la presión, ya que las válvulas de control y la posición del pistón pueden ser controladas con mucha precisión, lo que permite poner a presión el contenido restante en el cilindro para eliminar el Ap sobre las válvulas de control y, por lo tanto, conseguir, además, una caída de presión nula al abrir las válvulas de control.

Ap en las VÁLVULAS:

El control de los cilindros se realiza mediante la utilización de un posicionador, de modo que el Ap entre las válvulas de entrada/salida se reduzca tanto como sea posible para reducir el desgaste de los asientos de las válvulas. Ap se reduce tanto como sea posible al monitorizar la presión en ambos lados de las válvulas de control mediante transmisores de presión, a la vez que se comprimen o descomprimen los medios en el cilindro para cumplir el ajuste de presión común. Los sensores de posición se utilizan en el bucle de control para sincronizar las válvulas de control, de tal manera que se garantiza suficiente material de alimentación en el cilindro para comprimirlo a la presión del proceso en el modo de llenado, y dejar suficiente carrera del pistón para garantizar la descompresión antes de vaciar el cilindro.

Dispositivo de eliminación de la amplificación de la presión:

La energía hidráulica se puede recuperar a diferentes presiones cuando se utilizan dispositivos de eliminación de la amplificación de la presión hidráulica. La energía absorbida como resultado de la reducción de la presión puede ser almacenada como fluido a presión, o puede ser utilizada directamente para accionar, por ejemplo, un generador eléctrico.

Medición de flujo:

Mediante la utilización de posicionadores incorporados se puede determinar la posición del pistón y, por lo tanto, una medida del flujo procesado a través de la unidad de reducción de la presión.

Válvulas de entrada/salida:

Las válvulas utilizadas para controlar la entrada y la salida de la unidad de reducción de la presión suelen ser del tipo de válvula de bola controlada. Se utiliza un accionador para controlar el desplazamiento de las válvulas.

Llenado/vaciado de la unidad de reducción de la presión:

Durante el llenado de la primera unidad de reducción de la presión, se mantiene una contrapresión en el cilindro hidráulico durante toda la carrera, para mantener una presión constante en la unidad de reducción de la presión. Antes de que la primera unidad de reducción de la presión alcance el final de su carrera, se ha preparado una segunda unidad de reducción de la presión comprimiendo el fluido restante a la presión de funcionamiento antes de abrir la válvula de entrada y tomando el relevo de la primera unidad de reducción de la presión.

La primera unidad de reducción de la presión a continuación puede descomprimir el contenido al expandir el cilindro hasta el final de la carrera y vaciar el contenido del cilindro por medio del cilindro hidráulico, dejando suficiente en la unidad de reducción de la presión para comprimir el medio hasta la presión de funcionamiento.

Mantenimiento:

La disposición principal de reducción de la presión, que comprende una serie de unidades de reducción de la presión, está construida de tal manera que permite la sustitución de un segmento de la unidad de reducción de la presión durante el funcionamiento. El medio para la separación segura de un segmento de la unidad de reducción de la presión es una separación total del funcionamiento de la unidad en cuestión a través de disposiciones de válvulas apropiadas. Además, las unidades restantes pueden ser reconfiguradas durante una operación de mantenimiento, para distribuirlas a lo largo del ciclo de trabajo de la disposición de reducción de la presión, para evitar fluctuaciones de presión. Juntas:

Cuando es necesario, las juntas hidráulicas son enfriadas para soportar las condiciones de funcionamiento.

Función de reducción de la presión/bomba inversa

El cilindro 1 de la bomba inversa se llena a través de V1 hasta que el cilindro alcanza una carrera determinada que permite que el medio se descomprima desplazando el pistón del cilindro más hacia el final de la carrera. Antes de desplazar el pistón al final de la carrera, V1 se cierra.

Después de la descompresión, V2 se abre, y el cilindro hidráulico presiona el fluido descomprimido fuera del cilindro, para la separación de fases. El cilindro 1 no se vacía completamente, ya que es necesario retener suficiente fluido para establecer la presión de proceso mediante compresión con V2 cerrada.

El motivo es evitar la caída de presión en V1, cuando sea el momento de volver a abrirse para el siguiente llenado. De manera similar, cuando V1 se cierra, V3 se abre. Antes de que V3 se pueda abrir, el fluido restante de la última carrera es puesto a presión, para evitar un desgaste excesivo de los asientos de las válvulas evitando una caída de presión alta.

La figura 10 muestra una realización de un proceso de producción continuo a alta presión para la conversión de materiales carbonosos tales como biomasa en petróleo renovable, que comprende medios de bombeo y medios de puesta a presión, según la presente invención.

Tal como se muestra en la figura 10, el material carbonoso es sometido primero a una etapa de preparación de la mezcla de alimentación. La etapa de preparación de la mezcla de alimentación transforma el material carbonoso en una mezcla de alimentación bombeable y, en general, incluye medios para reducir el tamaño de la mezcla carbonosa y convertir en suspensión el material carbonoso con otros ingredientes tales como agua, catalizadores y otros aditivos, tales como compuestos orgánicos en la mezcla de alimentación.

La segunda etapa es una etapa de puesta a presión en la que la mezcla de alimentación es puesta a presión mediante medios de bombeo a una presión de, como mínimo, 150 bares, y hasta aproximadamente 400 bares.

Un medio de bombeo ventajoso según una realización de la presente invención es donde la unidad de puesta a presión comprende, como mínimo, una entrada y una salida, estando adaptada la unidad de puesta a presión para recibir un fluido de alimentación a un nivel de presión de alimentación en la entrada, estando adaptada para aislar el fluido de alimentación recibido desde la entrada y desde la salida y estando adaptada para aumentar la presión del fluido hasta un nivel predeterminado más alto, y estando adaptada, además, para sacar el fluido a través de la salida hacia el proceso de alta presión mientras aún está aislada hacia la entrada.

La unidad de puesta a presión comprende, preferentemente, una válvula accionada en la entrada y una válvula accionada en la salida y, además, un dispositivo de puesta a presión entre la válvula de entrada y la válvula de salida. Esto se consigue, preferentemente, mediante un dispositivo de puesta a presión que comprende una unidad de bomba que tiene un cilindro y un pistón, así como medios para accionar el pistón en el interior del cilindro.

Preferentemente, están dispuestos medios para medir la presión más arriba de la válvula de entrada, entre la válvula de entrada y la válvula de salida, y más abajo de la válvula de salida.

En una realización, está dispuesto un indicador de posición que indica la posición de ciclo del dispositivo de reducción de la presión, y que está adaptado para proporcionar una señal de control para abrir o cerrar como mínimo una válvula en el sistema de reducción de la presión.

En una realización, la unidad de reducción de la presión comprende un dispositivo de reducción de la presión que comprende un cilindro y un pistón, así como medios para accionar el pistón en el interior del cilindro.

En una realización adicional, la unidad de reducción de la presión puede comprender, además, un sistema de control, donde el sistema de control está adaptado para permitir la apertura de las válvulas cuando existe una cierta diferencia de presión máxima en cualquier lado de la válvula que se va a abrir.

La mezcla de alimentación presurizada se calienta posteriormente a una temperatura de reacción en el intervalo comprendido entre aproximadamente 300 y aproximadamente 450 °C.

La mezcla de alimentación es mantenida, en general, en estas condiciones durante el tiempo suficiente para la conversión del material carbonoso, por ejemplo, durante un período comprendido entre 2 y 30 minutos, tal como en el intervalo comprendido entre 3 y 20 minutos; y, preferentemente, en el intervalo comprendido entre 5 y 15 minutos, antes de que se enfríe y se reduzca la presión.

La mezcla de productos que comprende un producto de hidrocarburo líquido, agua con compuestos orgánicos solubles en agua y sales disueltas, gas que comprende dióxido de carbono, hidrógeno y metano, así como partículas suspendidas de dicho material carbonoso convertido, es enfriada posteriormente a una temperatura en el intervalo comprendido entre 80 °C y 250 °C, tal como en el intervalo comprendido entre 120 y 170 °C;

A continuación, la mezcla de producto enfriada entra en un dispositivo de reducción de la presión según la presente invención, donde la unidad de reducción de la presión comprende como mínimo una entrada y una salida, estando adaptada la unidad de reducción de la presión para recibir un fluido a presión al nivel de presión del proceso en la entrada, estando adaptada para aislar el fluido a presión recibido del proceso de más arriba y de la salida, y estando adaptada para reducir la presión del fluido hasta un nivel predeterminado más bajo, y estando adaptada, además, para sacar el fluido a través de la salida mientras aún está aislada hacia el proceso de más arriba.

En general, la unidad de reducción de la presión comprende una válvula accionada en la entrada y una válvula accionada en la salida, y entre la válvula de entrada y la válvula de salida, un dispositivo de puesta a presión. Además, una unidad de reducción de la presión, según una realización de la presente invención, comprende medios para medir la presión más arriba de la válvula de entrada, entre la válvula de entrada y la válvula de salida, y más abajo de la válvula de salida.

La unidad de reducción de la presión, según la presente invención, puede comprender, además, una unidad de bomba, que tiene un cilindro y un pistón, así como medios para accionar el pistón en el interior del cilindro. Ventajosamente, la unidad de reducción de la presión comprende, además, un indicador de posición que indica la posición del ciclo del dispositivo de reducción de la presión, y que está adaptado para proporcionar una señal de control para abrir o cerrar como mínimo una válvula en el sistema de reducción de la presión.

En una realización, la unidad de reducción de la presión comprende, además, un sistema de control, donde el sistema de control está adaptado para permitir la apertura de las válvulas cuando existe una cierta diferencia de presión máxima en cualquier lado de la válvula que se va a abrir.

A menudo, el sistema de reducción de la presión funciona de modo que la válvula de entrada, después de haber permitido la entrada de una corriente de alimentación, se cierre durante un período antes de que se abra la válvula de salida, lo que permite que se reduzca la presión en el dispositivo de reducción de la presión.

Para minimizar la pérdida de presión sobre la válvula de entrada y, por lo tanto, el desgaste, la válvula de salida puede ser cerrada durante un período antes de que se abra la válvula de entrada, lo que permite que se genere presión en el dispositivo de reducción de la presión de una manera predefinida. El solapamiento de válvulas de entrada y salida cerradas corresponde a entre el 5 y el 30 % del ciclo de trabajo, preferentemente entre el 10 y el 20 % del ciclo de trabajo.

Una disposición de reducción de la presión, según la presente invención, comprende, habitualmente, dos o más unidades de reducción de la presión, dispuestas en paralelo y/o en serie. Los ciclos de trabajo de las unidades de reducción de la presión individuales del dispositivo de reducción de la presión se distribuirán uniformemente en correspondencia con el número de unidades de reducción de la presión.

Además, la disposición de reducción de la presión puede incluir un indicador de posición de cada dispositivo de reducción de la presión, indicando la posición del ciclo en el dispositivo, y estando adaptado para proporcionar una señal de control para controlar la distribución de los ciclos de la unidad de reducción de la presión.

En general, la presión en el sistema de procesamiento de alta presión se reduce, lo que comprende introducir un volumen de fluido a presión en un dispositivo de reducción de la presión, cerrar la entrada de fluido a presión y expandir el volumen introducido hasta un nivel de presión deseado, aumentando el volumen del dispositivo de reducción de la presión, eliminando el fluido al nivel de presión deseado desde el dispositivo de reducción de la presión, reduciendo el volumen del dispositivo de reducción de la presión.

La velocidad de la bomba está, en muchas aplicaciones de la presente invención, en el intervalo comprendido entre 5 y 50 ciclos por minuto, preferentemente, entre 5 y 25, lo más preferentemente, entre 5 y 15 ciclos por minuto.

Una realización ventajosa de un dispositivo de reducción de la presión, según la presente invención, es donde la bomba de reducción de la presión está conectada a otra bomba que acciona una puesta a presión del depósito de absorción de energía. Por ejemplo, el dispositivo de reducción de la presión comprende, además, un depósito de energía, en el que la bomba está conectada operativamente al depósito, y en el que la energía absorbida por la bomba transfieres convertida y transferida al depósito para su posterior utilización . En una realización preferida, se da a conocer una bomba de puesta a presión para suministrar presión adicional al lado de entrada del equipo de puesta a presión, para compensar la pérdida de energía de presión en el sistema.

En una realización preferida, el depósito de energía acciona una bomba de puesta a presión adaptada para poner a presión la mezcla de alimentación en la etapa de puesta a presión (etapa 2 anterior) del proceso de alta presión. En una realización de la presente invención, esto lo realiza una turbina de baja presión conectada a un generador que genera energía eléctrica, y la electricidad generada reduce la energía requerida para accionar la bomba de puesta a presión en la etapa de puesta a presión.

La mezcla de alimentación convertida es separada, además, como mínimo, en una fase gaseosa, una fase de petróleo crudo renovable, una fase acuosa con compuestos orgánicos solubles en agua, así como sales disueltas y, eventualmente partículas suspendidas. La separación puede ser realizada por separación de fases gravimétrica o por otros medios adecuados, tal como la centrifugación.

El petróleo crudo renovable puede ser sometido, además, a la mejora del proceso donde es puesto a una presión en el intervalo comprendido entre aproximadamente 20 bar y aproximadamente 200 bar, tal como a una presión en el intervalo comprendido entre 50 y 120 bar, antes de ser calentado a una temperatura en el intervalo comprendido entre 300 y 400 °C en una o más etapas y en contacto con hidrógeno y con un catalizador o catalizadores heterogéneos contenidos en una o más zonas de reacción, y, eventualmente, fraccionado en diferentes fracciones del punto de ebullición.

La figura 12 muestra una realización ventajosa de un proceso de alta presión para la transformación hidrotermal de material carbonoso tal como biomasa, en combustibles de transporte renovables, lubricantes y/o productos químicos finos que comprenden puesta a presión y un sistema de reducción de la presión, según la presente invención.

1. Preparación de la mezcla de alimentación

La primera etapa del proceso es preparar una mezcla de alimentación en forma de una suspensión bombeable del material carbonoso. Esto, en general, incluye medios para la reducción de tamaño y la conversión en una suspensión, tal como la dispersión de la materia orgánica con otros ingredientes, tales como agua, catalizadores y otros aditivos, tales como compuestos orgánicos en la mezcla de alimentación.

Un material carbonoso, según la presente invención, puede estar en forma sólida o puede tener un aspecto sólido, pero también puede estar en forma de lodo o de líquido. Además, el o los materiales carbonosos pueden estar contenidos en una o más corrientes de entrada.

Ejemplos no limitativos de materia prima carbonosa, según la presente invención, incluyen biomasa, tal como biomasa leñosa y residuos tales como astillas de madera, serrín, aclareos forestales, talas de carreteras, cortezas, ramas, desechos de jardines y parques y malas hierbas, cultivos energéticos tales como monte bajo, sauces, eulalia y carrizo gigante; subproductos agrícolas y subproductos tales como pastos, paja, tallos, rastrojos, cáscaras, mazorcas y cáscaras, por ejemplo, de trigo, centeno, maíz arroz, girasol; racimos de frutas vacíos de la producción de aceite de palma, efluentes de los fabricantes de aceite de palma (POME - Palm Oil Manufacturers Effluent, en inglés), residuos de la producción de azúcar, tales como bagazo, vinaza, melaza, desechos de invernadero; cultivos energéticos tales como eulalia, pasto varilla, sorgo, piñón blanco; biomasa acuática, tal como macroalgas, microalgas, cianobacterias; lechos de animales y estiércol, tal como la fracción de fibra de la producción ganadera; flujos de desechos municipales e industriales, tal como licor negro, lodos de papel, fibras fuera de especificación de la producción de papel; residuos y subproductos de la producción de alimentos, tales como la producción de zumos o vino; producción de aceite vegetal, residuos sólidos municipales clasificados, residuos domésticos clasificados en origen, residuos de restaurantes, residuos de mataderos, lodos de depuradora y combinaciones de los mismos.

Muchos materiales carbonosos, según la presente invención están relacionados con materiales lignocelulósicos, tales como biomasa leñosa y residuos agrícolas. Dichos materiales carbonosos comprenden, en general, lignina, celulosa y hemicelulosa.

Una realización de la presente invención incluye un material carbonoso que tiene un contenido de lignina en el intervalo comprendido entre el 1,0 y el 60 % en peso, tal como un contenido de lignina en el intervalo comprendido entre el 10 y el 55 % en peso. Preferentemente, el contenido de lignina del material carbonoso está en el intervalo comprendido entre el 15 y el 40 % en peso, tal como entre el 20 y el 40 % en peso.

El contenido de celulosa del material carbonoso está, preferentemente, en el intervalo comprendido entre el 10 y el 60 % en peso, tal como el contenido de celulosa en el intervalo comprendido entre el 15 y el 45 % en peso. Preferentemente, el contenido de celulosa del material carbonoso está en el intervalo comprendido entre el 20 y el 40 % en peso, tal como entre el 30 y el 40 % en peso.

El contenido de hemicelulosa del material carbonoso está preferentemente en el intervalo comprendido entre el 10 y el 60 % en peso, tal como el contenido de celulosa en el intervalo comprendido entre el 15 y el 45 % en peso. Preferentemente, el contenido de celulosa del material carbonoso está en el intervalo comprendido entre el 20 y el 40 % en peso, tal como entre el 30 y el 40 % en peso.

Dependiendo de la materia orgánica específica que se transforme y de cómo se reciba, la reducción de tamaño puede ser llevada a cabo en una o más etapas; por ejemplo, el material carbonoso puede ser tratado tal cual y, posteriormente, ser mezclado con otros ingredientes en la misma etapa, o puede ser triturado previamente hasta un tamaño adecuado para su posterior procesamiento y reducción de tamaño en la etapa de mezclado. A menudo, el tamaño del material carbonoso es reducido a un tamaño de partícula inferior a 10 mm, tal como a un tamaño de partícula inferior a 5 mm en la etapa de trituración previa; preferentemente a un tamaño de partícula de menos de 3 mm, tal como menos de 2 mm.

La molienda previa puede ser realizada, según una realización de la presente invención, utilizando una trituradora, un molino de corte, un molino de martillos, una trituradora de plato, un molino impulsor o una combinación de los mismos.

Ventajosamente, la etapa de molienda previa puede comprender, además, medios para eliminar impurezas tales como metales, piedras, suciedad, tal como arena, y/o para separar fibras fuera de especificación del material carbonoso con un tamaño de partícula con dicho tamaño máximo. Dichos medios pueden comprender separación magnética, lavado, separación por densidad, tal como flotación, mesas vibratorias, separadores acústicos, tamizado y combinaciones de los mismos. Dichos medios pueden estar dispuestos antes de la etapa de molienda previa y/o después de la etapa de molienda previa.

El material carbonoso es mezclado posteriormente con otros ingredientes de la mezcla de alimentación. Otros ingredientes pueden incluir:

1. Petróleo reciclado (hidrocarburos) producido por el proceso o una fracción del petróleo (hidrocarburo producido por el proceso; preferentemente en una proporción en peso de materia orgánica libre de ceniza seca en el intervalo comprendido entre 0,5 y 1,5, tal como una proporción comprendida entre 0,8 y 1,2;

2. Concentrado reciclado de la fase acuosa del proceso que comprende un catalizador homogéneo recuperado y compuestos orgánicos solubles en agua, tales como uno o más componentes seleccionados de entre

a. Cetonas, tales como acetona, propanonas, butanonas, pentanonas, pentenonas, ciclopentanonas, tales como 2,5 dimetilciclopentanona, ciclopentenonas, hexanonas y ciclohexanonas, tales como 3-metilhexanona, quiononas, etc.

b. Alcoholes y polialcoholes, tales como metanol, etanol, propanos (incluido isopropanol), butanoles, pentanoles, hexanoles, heptanoles, octanoles, tales como 2-butil-1-octanol, hidroquinonas, etc.

c. Fenoles, fenoles alquilados, polifenoles, fenoles monoméricos y oligoméricos, creosol, timol, alcoxi fenoles, alcohol p-cumarílico, alcohol coniferílico, alcohol sinapílico, flavenoles, catecoles

d. Ácidos carboxílicos, tales como ácido fórmico, ácido acético y ácidos fenólicos, tales como ácido férrico, ácidos benzoicos, ácido cumarínico, ácido cinámico, ácido abiético, ácido oleico, ácido linoleico, ácido palmético, ácido estérico

e. Furanos, tales como THF, etc.

f. Alcanos, alquenos, tolueno, cumeno, etc.

y combinaciones de los mismos.

En general, los compuestos orgánicos solubles en agua constituyen una mezcla compleja de los anteriores, y la mezcla de alimentación puede comprender dichos compuestos orgánicos solubles en agua en una concentración comprendida entre, aproximadamente, el 1 % en peso y, aproximadamente, el 10 % en peso, tal como en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, el 2 % en peso y aproximadamente el 5 % en peso.

3. Formar un catalizador homogéneo en forma de carbonato de potasio y/o hidróxido de potasio y/o acetato de potasio; preferentemente se añade en forma de una solución acuosa y se añade en una cantidad tal que la concentración total de potasio en la mezcla de alimentación resultante sea de como mínimo, el 0,5 % en peso, tal como una concentración en la mezcla de alimentación de, como mínimo, el 1,0 % en peso; preferentemente la concentración de potasio es de, como mínimo, el 1,5 % en peso, tal como, como mínimo, el 2,0 % en peso;

4. Hacer una base para ajuste del pH. Preferentemente, se añade hidróxido de sodio a la mezcla de alimentación en una cantidad tal que el pH medido en la fase de agua reciclada esté por encima de 7 y, preferentemente, en el intervalo comprendido entre 8,0 y 12,0, tal como en el intervalo comprendido entre 8,0 y 10,0.

Los ingredientes 1.-4. Son, preferentemente, todos en forma líquida y, ventajosamente, pueden ser mezclados previamente y opcionalmente precalentados, antes de ser mezclados con la materia orgánica para producir dicha mezcla de alimentación. El premezclado y/o el precalentamiento pueden reducir el tiempo de carga y el tiempo de calentamiento requerido en el mezclador.

La mezcla del material carbonoso y de otros ingredientes son mezclados para formar una suspensión o pasta homogénea. Dicho mezclador puede ser, según la presente invención, un recipiente agitado equipado con medios para mezclar, dispersar y homogeneizar eficazmente materiales viscosos, tal como un mezclador planetario, Kneader o mezclador de Banbury. El mezclador está equipado, además, preferentemente, con medios para calentar dicha mezcla de alimentación a una temperatura en el intervalo comprendido entre 80 y 220 °C, preferentemente, en el intervalo comprendido entre 130 y 200 °C y, más preferentemente, en el intervalo comprendido entre 150 y 180 °C, a una presión suficiente para evitar la ebullición, tal como una presión en el intervalo comprendido entre 1 y 30 bares, preferentemente, en el intervalo comprendido entre 4 y 20 bares, tal como en el intervalo comprendido entre 5 y 10 bares. El calentamiento de la mezcla de alimentación a temperaturas en los intervalos anteriores da como resultado un ablandamiento y/o una disolución, como mínimo parcial, de la sustancia carbonosa, lo que hace que la mezcla de alimentación sea más fácil de reducir por tamaño y de homogeneizar. Los medios preferidos para calentar dicha mezcla de alimentación durante la preparación, según la presente invención, incluyen una camisa calefactora. En una realización preferida, el calor para precalentar dicha mezcla de alimentación se obtiene del enfriamiento del material carbonoso convertido que comprende el producto de hidrocarburo líquido, por ejemplo, por intercambio de calor con esta corriente del proceso. De este modo, la eficiencia energética del proceso se puede mejorar aún más. El mezclador puede estar equipado, además, con un circuito de recirculación, donde el material es extraído de dicho mezclador y, como mínimo parcialmente, recirculado en un circuito interno o externo, y se vuelve a introducir en dicho mezclador para controlar las características de la mezcla de alimentación, por ejemplo, las propiedades reológicas tales como viscosidad y/o tamaño de partícula a un nivel predefinido. El bucle externo puede comprender, además, uno o más dispositivos de reducción de tamaño y/u homogeneización, tales como un macerador y/o un molino coloidal y/o un molino cónico o una combinación de los mismos en una disposición en serie y/o en paralelo. La mezcla de alimentación producida se puede alimentar a un depósito de retención antes de entrar en el paso de puesta a presión del proceso. Preferentemente, el material carbonoso es alimentado al mezclador gradualmente, en lugar de hacerlo de una vez, para controlar la viscosidad de la mezcla de alimentación, y esa mezcla de alimentación sigue siendo bombeable, mientras se reduce el tamaño y se homogeneiza. El control de la viscosidad se puede realizar midiendo el consumo de energía del mezclador y/o del molino coloidal y agregando materia orgánica a la mezcla de alimentación según un consumo de energía predefinido. Es más ventajoso no vaciar completamente el mezclador entre lotes, ya que la mezcla de alimentación preparada actúa como un agente de textura para el siguiente lote y, por lo tanto, ayuda a homogeneizar el siguiente lote haciéndolo más bombeable y, por lo tanto, el material carbonoso puede ser agregado más rápidamente.

Otros medios preferidos para mezclar y homogeneizar completamente los ingredientes en la mezcla de alimentación incluyen mezcladores en línea. Dichos mezcladores en línea pueden introducir, además, una acción de corte y/o tijera y/o autolimpieza. Una realización preferida en dicho dispositivo en línea incluye una o más extrusoras.

Habitualmente, el contenido seco de material carbonoso en la mezcla de alimentación según la presente invención está en el intervalo comprendido entre el 10 y el 40 % en peso, preferentemente, en el intervalo comprendido entre el 15 y el 35 % y, más preferentemente, en el intervalo comprendido entre el 20 y el 35 % en peso.

El proceso según la presente invención requiere que esté presente agua en dicha mezcla de alimentación. Habitualmente, el contenido de agua en dicha mezcla de alimentación es de, como mínimo, el 30 % en peso, y en el intervalo comprendido entre el 30 y el 80 % en peso y, preferentemente en el intervalo comprendido entre el 40 y el 60 %.

2. Puesta a presión

La segunda etapa de una realización ventajosa de un proceso de alta presión, según la presente invención, es la puesta a la presión deseada para dicho proceso de conversión. Según la presente invención, dicha puesta a la presión de reacción deseada se realiza esencialmente antes de que se inicie el calentamiento desde la temperatura de entrada desde la mezcla de alimentación hasta la temperatura de reacción.

Habitualmente, la mezcla de alimentación es puesta a una presión de funcionamiento durante dicho calentamiento y conversión de, como mínimo, 150 bares, tal como 180 bares, preferentemente dicha presión de funcionamiento es de, como mínimo, 221 bares, tal como, como mínimo, 250 bares y, más preferentemente, dicha presión de funcionamiento durante la conversión es de menos 300 bares. Aún más preferentemente, la presión de funcionamiento está en el intervalo comprendido entre 300 y 400 bares, tal como en el intervalo comprendido entre 300 y 350 bares.

Muchas realizaciones según la presente invención se refieren al procesamiento de mezclas de alimentos con un alto contenido de material carbonoso, tal como se ha descrito anteriormente. Dichas mezclas de alimentación habitualmente tienen densidades en el intervalo comprendido entre 1050 y 1200 kg/m3, y habitualmente se comportan como una pasta pseudoplástica homogénea, en lugar de una suspensión de partículas discretas (líquido). La viscosidad de dichas pastas puede variar ampliamente con la velocidad de corte debido al comportamiento pseudoplástico (adelgazamiento por corte) y puede estar en el intervalo comprendido entre 103 y 107 cP, dependiendo de la velocidad de corte específica y del material carbonoso que se esté tratando.

Un aspecto de la presente invención se refiere a un sistema de puesta a presión para poner a presión dichas mezclas de alimentación pseudoplásticas altamente viscosas. Según una realización preferida de la presente invención, el sistema de puesta a presión comprende dos o más amplificadores de presión, cada uno de los cuales comprende cilindros con un pistón equipado con medios de accionamiento para aplicar una fuerza al pistón y/o recibir una fuerza desde el mismo, tal como se muestra y describe en relación con las figuras 2 a 9. Los medios de accionamiento ventajosos para los pistones en los cilindros, según la presente invención, incluyen medios accionados hidráulicamente.

El área superficial de los pistones, según la presente invención, es dimensionada habitualmente para amplificar la presión, es decir, el área superficial de cada extremo del pistón es dimensionada para obtener una relación de presión predefinida en cada lado del pistón. La relación entre el área superficial del lado de baja presión del pistón y el área superficial del lado de alta presión del pistón puede estar, según una realización de la presente invención, en el intervalo comprendido entre 1 y 20, tal como en el intervalo comprendido entre 1 y 10. Preferentemente, la relación entre el área superficial del lado de baja presión del pistón y el área superficial del lado de alta presión del pistón está en el intervalo comprendido entre 1 y 3, tal como en el intervalo comprendido entre 1 y 2.

Los amplificadores de presión según la presente invención se diseñan normalmente para velocidades de carrera bajas (volumen de carrera grande), lo que permite la utilización de válvulas accionadas para llenar y vaciar los cilindros en lugar de válvulas de retención. Las válvulas accionadas preferidas, según la presente invención, incluyen válvulas de compuerta y válvulas de bola, o una combinación de las mismas.

La velocidad de carrera de los pistones, según una realización de la presente invención, puede ser estar comprendida entre, aproximadamente, 1 carrera por minuto y, aproximadamente, 150 carreras por minuto, tal como entre, aproximadamente 5 carreras por minuto y aproximadamente 100 carreras por minuto. Preferentemente, la velocidad de carrera de los pistones está comprendida entre, aproximadamente 10 y aproximadamente 80 carreras por minuto, tal como una velocidad de carrera del pistón en el intervalo comprendido entre 20 carreras por minuto y, aproximadamente, 60 carreras por minuto. Además de permitir la utilización de válvulas accionadas, la baja velocidad de carrera del pistón reduce el desgaste de los pistones, las juntas y los asientos de las válvulas.

A menudo, los amplificadores de presión, según la presente invención, se diseñan, además, como pistones de doble efecto, tal como se muestra en la figura 1.

Los amplificadores de presión, según una realización de la presente invención, están diseñados, además, para maximizar el efecto de limpieza del pistón mediante la minimización del espacio muerto en el cilindro. Las bombas están diseñadas de tal manera que permiten la limpieza del interior de la bomba. La reducción del espacio muerto en la carrera máxima garantiza esto. Esto se puede realizar minimizando obstrucciones tales como válvulas y canales de guía y, por lo tanto, se elimina el volumen no activo en la parte superior del pistón en la carrera máxima del pistón. Demasiado espacio muerto en carrera completa deja más material de alimentación residual en el cilindro. Cuando no hay volumen muerto en la carrera máxima del pistón, hay un espacio limitado para la biomasa residual, lo que facilita mucho la limpieza, puesto que casi no queda material de alimentación después de cada carrera. Otra ventaja de reducir el espacio muerto es evitar la acumulación de material de alimentación sin procesar en el interior de la unidad de bombeo.

Aún más, los amplificadores de presión pueden estar equipados con posicionadores para monitorizar y controlar la posición del pistón en cualquier momento dado. Los posicionadores de pistón están incorporados, preferentemente, en el vástago del cilindro. Los posicionadores se utilizan para controlar la posición del pistón. Los posicionadores de los cilindros de presión también pueden ser utilizados para extraer una medición de flujo de los medios puestos a presión tanto por el cilindro individual como por el sistema de puesta a presión, es decir, el caudal volumétrico del cilindro individual viene dado por el volumen de carrera multiplicado por el número de carreras sobre un intervalo de tiempo determinado, y el mismo caudal volumétrico total puede ser extraído como la suma de las mediciones de flujo volumétrico de los cilindros individuales.

El o los posicionadores, según la presente invención, pueden ser utilizados, además, para la sincronización de las carreras de los amplificadores de presión individuales, por ejemplo, cuando se pone a presión el alimento en un cilindro, otro u otros cilindros son cargados con la mezcla de alimento. Una vez cargado el cilindro, se pone a presión previamente el cilindro a un nivel predefinido, iniciando la carrera con la válvula hacia el proceso cerrada. Cuando el primer cilindro ha alcanzado una determinada longitud de carrera, se cierra la válvula accionada hacia el proceso y se abre la válvula equivalente hacia el proceso para el siguiente cilindro con mezcla de alimentación precargada y previamente puesta a presión, que se va a presurizar. Al aplicar dicha secuencia, según una realización de la presente invención, se minimizan la caída de presión sobre la válvula accionada hacia el proceso y, en consecuencia, el desgaste de la válvula y las fluctuaciones de presión.

Con el fin de determinar la posición del pistón en un cilindro, se incorporan posicionadores en el vástago del pistón, de modo que se conozca la posición del pistón en todo momento. Esto ayuda a controlar la presión y el flujo en el cilindro.

La presión se mide mediante transmisores de presión incorporados. Los transmisores de presión están incorporados en la parte superior de cada cilindro, para que las condiciones de la bomba estén siempre monitorizadas. Si los transmisores de presión no están incorporados en la parte superior del cilindro y solo están incorporados en los siguientes tubos antes y después de las válvulas de control, es imposible garantizar unAp de 0 bar sobre las válvulas de control.

Las válvulas de control de Ap mínimo garantizan un desgaste debido a posibles abrasivos en la alimentación, mínimo, así como un desgaste mecánico mínimo causado por la alta presión física hacia los asientos de las válvulas.

La instalación de sensores de posición en los vástagos del pistón del cilindro permite medir el flujo a través del cilindro con la ayuda de funciones matemáticas que tienen en cuenta la frecuencia del pistón, el área del pistón y la longitud de la carrera del pistón. Ser capaz de gestionar la posición del pistón reduce las pulsaciones de presión, ya que las válvulas de control y la posición del pistón pueden ser controladas con mucha precisión, lo que permite poner a presión el contenido restante en el cilindro para eliminar el Ap sobre las válvulas de control y, conseguir, además, una caída de presión nula al abrir las válvulas de control.

El control de los cilindros se realiza mediante la utilización de un posicionador, para que el Ap entre las válvulas de entrada/salida se reduzca tanto como sea posible para reducir el desgaste de los asientos de las válvulas. El Ap se reduce tanto como sea posible monitorizando la presión en ambos lados de las válvulas de control mediante transmisores de presión, mientras se comprimen o descomprimen los medios en el cilindro para cumplir el ajuste de presión común. Los sensores de posición se utilizan en el bucle de control para sincronizar las válvulas de control, de tal manera que se garantiza suficiente material de alimentación en el cilindro para comprimirlo a la presión del proceso en el modo de llenado y dejar suficiente carrera del pistón para garantizar la descompresión antes de vaciar el cilindro.

Las fluctuaciones de presión se pueden reducir aún más mediante la utilización de, como mínimo, 2, y, preferentemente, 3 o más, amplificadores de presión en una disposición en paralelo, según una realización preferida de la presente invención. El control de los amplificadores de presión individuales puede ser adaptado para que funcionen de manera secuencial, con el fin de amortiguar y minimizar la fluctuación de presión cuando se cambia de un amplificador de presión al siguiente.

Para muchas realizaciones de la presente invención, donde hay 3 o más cilindros, estos están equipados con medios de sellado tales como válvulas dobles, para que un cilindro individual pueda ser sellado e intercambiado con seguridad por un cilindro individual, mientras otros cilindros se mantienen en funcionamiento. De este modo se obtiene una disposición de puesta a presión más robusta, fácil de mantener y con una alta disponibilidad.

Una disposición de puesta a presión, según una realización ventajosa de la presente invención, incluye extraer la mezcla de alimentación de la etapa 1 de preparación de la mezcla de alimentación descrito anteriormente, a menudo por medio de un depósito de retención, y transferir la mezcla de alimentación a la paso de puesta a presión mediante una bomba de precarga. La bomba de puesta a presión previa o la precarga de la etapa de puesta a presión es, preferentemente, una bomba de desplazamiento positivo, tal como una bomba de pistón, una bomba de cavidad progresiva, una bomba de lóbulos, una bomba de engranajes rotativos, una bomba de tornillo sinfín o una bomba de tornillo. Debido a las características de adelgazamiento por cizalladura de las mezclas de alimentación, según muchas realizaciones de la presente invención, el depósito de retención puede estar equipado con medios de agitación, para inducir cizalladura en la mezcla de alimentación y, por lo tanto, reducir la viscosidad antes de cargarla en cilindros de amplificación de presión. La cizalladura y la agitación del depósito de retención también pueden ser introducidos, como mínimo en parte, mediante la recirculación de parte de la mezcla de alimentación que es extraída del depósito de retención mediante la bomba de precarga.

La temperatura de entrada a los cilindros de amplificación de presión está, en general, en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, 10 °C y, aproximadamente, 250 °C tal como entre, aproximadamente, 20 °C y, aproximadamente, 220 °C; preferentemente la temperatura de entrada a los cilindros de amplificación de presión está en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, 50 °C y, aproximadamente, 210 °C, tal como entre, aproximadamente, 80 °C y, aproximadamente, 200 °C; aún más preferentemente, la temperatura de entrada a los cilindros de amplificación de presión está en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, 100 °C y, aproximadamente, 180 °C, tal como entre, aproximadamente, 120 °C y, aproximadamente, 170 °C.

Para aplicaciones según la presente invención, donde la temperatura excede aproximadamente 120 °C, tal como aproximadamente 140 °C, los cilindros pueden estar equipados, además, con medios para enfriar las juntas del pistón para soportar las condiciones de funcionamiento, tal como se muestra y describe en conexión con la figura 9 anterior.

En una realización ventajosa, la energía de presión es recuperada en la etapa de reducción de la presión que se describe a continuación en la etapa 6. La reducción de la presión y se transfiere a un depósito de absorción de energía, donde la energía absorbida por el dispositivo de reducción de la presión es transferida al depósito para su utilización sucesiva, por ejemplo, en la etapa de puesta a presión. De este modo se obtiene un proceso de alta presión muy eficiente energéticamente.

3. Calentamiento

La mezcla de alimentación a presión es calentada posteriormente a una temperatura de reacción en el intervalo comprendido entre 300 y 450 °C, tal como en el intervalo comprendido entre 350 y 430 °C, preferentemente en el intervalo comprendido entre 370 y 430 °C tal como en el intervalo comprendido entre 390 y 430 °C, de manera más preferida en el intervalo comprendido entre 400 y 420 °C tal como en el intervalo comprendido entre 405 y 415 °C.

Según una realización preferida de la presente invención, dicho calentamiento se realiza en uno o más intercambiadores de calor. Preferentemente, dicho calentamiento se realiza, como mínimo parcialmente, mediante la recuperación de calor de una o más corrientes del proceso.

En una realización preferida, el calentamiento se realiza por intercambio de calor indirecto con un medio de transferencia de calor, tal como agua supercrítica. Mediante la utilización de dicho medio de transferencia de calor se obtiene que, tanto la mezcla de alimentación como la mezcla de producto, pueden fluir en el interior de los tubos, permitiendo de este modo una limpieza más fácil.

Mediante dicha recuperación de calor se consigue que el proceso resulte muy eficiente energéticamente, ya que se recupera la mayor parte del calor necesario. En muchas realizaciones de la presente invención, se recupera como mínimo el 40 % de la energía necesaria para calentar la mezcla de alimentación a la temperatura de reacción deseada, de tal manera que se recupera, como mínimo, el 50 % de la energía necesaria para calentar la mezcla de alimentación a la temperatura de reacción deseada. Preferentemente, se recupera, como mínimo, el 60 % necesario para calentar la mezcla de alimentación a la temperatura de reacción deseada, de modo que se recupera, como mínimo el 70 % de la energía necesaria.

4. Reacción

Posteriormente al calentamiento a la temperatura de reacción, dicha mezcla de alimentación a presión y calentada se mantiene a la presión y temperatura deseadas en una zona c de reacción durante un tiempo predefinido. Las características de alimentación y/o la combinación de presión y temperatura, según la presente invención, permiten, en general, tiempos de reacción más cortos y/o un producto de hidrocarburo líquido más reaccionado que en la técnica anterior, sin sacrificar el rendimiento y/o la calidad del producto deseado. El tiempo predefinido en dicha zona de reacción puede, según una realización de la presente invención, estar en el intervalo comprendido entre 1 y 60 minutos, tal como entre 2 y 45 minutos, preferentemente dicho tiempo predefinido en dicha zona de reacción está en el intervalo comprendido entre 3 y 30 minutos, tal como en el intervalo comprendido entre 3 y 25 minutos, de manera más preferida, en el intervalo comprendido entre 4 y 20 minutos, tal como entre 5 y 15 minutos.

5. Enfriamiento

La corriente de salida del reactor que comprende producto de hidrocarburo líquido, agua con compuestos orgánicos solubles en agua y sales disueltas, gas que comprende dióxido de carbono, hidrógeno y metano, así como partículas suspendidas de dicho material carbonoso convertido, es enfriada posteriormente a una temperatura en el intervalo comprendido entre 80 ° C y 250 °C, tal como en el intervalo comprendido entre 100 y 200 °C; preferentemente, la corriente de salida del reactor es enfriada a una temperatura en el intervalo comprendido entre 120 °C y 180 °C, tal como a una temperatura en el intervalo comprendido entre 130 °C y 170 °C, mediante intercambio de calor con la mezcla de alimentación entrante en los intercambiadores de calor.

Una realización preferida de la presente invención es donde dicho intercambio de calor se realiza por transferencia de calor indirecta a través de un medio de transferencia de calor, tal como agua supercrítica, aceite caliente o sal fundida. Mediante la utilización de dicha transferencia de calor indirecta a través de un medio de transferencia de calor se obtiene que, tanto la mezcla de alimentación como la mezcla de producto, pueden fluir en el interior de los tubos, permitiendo de este modo una limpieza más fácil. El medio de transferencia de calor puede calentado y/o enfriado aún más, opcionalmente, para permitir una controlabilidad y flexibilidad añadidas del calentamiento y el enfriamiento. Dicho medio de transferencia de calor también se puede utilizar para la transferencia de calor hacia/desde otras operaciones unitarias del proceso, tal como, por ejemplo, el pretratamiento 1 y/o la parte de mejora de un proceso, según la presente invención.

6. Reducción de la presión

Según una realización preferida de la presente invención, el sistema de puesta a presión comprende dos o más dispositivos de eliminación de la amplificación de la presión, cada uno de los cuales comprende cilindros con un pistón equipado con medios de accionamiento para recibir una fuerza en el pistón, tal como se muestra y describe en relación con las figuras 2 a 9. Medios de accionamiento ventajosos para los pistones en los cilindros, según la presente invención, incluyen medios accionados hidráulicamente.

A continuación, la mezcla de producto enfriada entra en un dispositivo de reducción de la presión, según la presente invención, donde la unidad de reducción de la presión comprende, como mínimo, una entrada y una salida, estando adaptada la unidad de reducción de la presión para recibir un fluido a presión al nivel de presión del proceso en la entrada, siendo adaptado para aislar el fluido a presión recibido del proceso de más arriba y de la salida, y estando adaptado para reducir la presión del fluido a un nivel predeterminado más bajo, y estando adaptado, además, para sacar el fluido a través de la salida mientras aún está aislado hacia el proceso de más arriba.

En general, la unidad de reducción de la presión comprende una válvula accionada en la entrada y una válvula accionada en la salida y, entre la válvula de entrada y la válvula de salida, un dispositivo de eliminación de la presión. Además, una unidad de reducción de la presión, según una realización de la presente invención, comprende medios para medir la presión más arriba de la válvula de entrada, entre la válvula de entrada y la válvula de salida y más abajo de la válvula de salida.

La unidad de reducción de la presión, según la presente invención, puede comprender, además, una unidad de bomba dotada de un cilindro y un pistón, así como de medios para accionar el pistón en el interior del cilindro. Ventajosamente, la unidad de reducción de la presión comprende, además, un indicador de posición, que indica la posición del ciclo del dispositivo de reducción de la presión, y que está adaptado para proporcionar una señal de control para abrir o cerrar, como mínimo, una válvula en el sistema de reducción de la presión.

Para minimizar la pérdida de presión sobre la válvula de entrada y, por lo tanto, el desgaste, la válvula de salida puede ser cerrada durante un período antes de que se abra la válvula de entrada, lo que permite que se genere presión en el dispositivo de reducción de la presión, de una manera predefinida. El solapamiento de las válvulas de entrada y salida cerradas corresponde a entre el 5 y el 30 % del ciclo de trabajo, preferentemente entre el 10 y el 20 % del ciclo de trabajo.

Una disposición de reducción de la presión, según la presente invención, comprende, habitualmente, dos o más unidades de reducción de la presión dispuestas en paralelo y/o en serie. Los ciclos de trabajo de las unidades individuales de reducción de la presión del dispositivo de reducción de la presión se distribuirán uniformemente en correspondencia con el número de unidades de reducción de la presión.

Además, la disposición de reducción de la presión puede incluir un indicador de posición de cada dispositivo de reducción de la presión, que indica la posición del ciclo en el dispositivo y que está adaptado para proporcionar una señal de control para controlar la distribución de los ciclos de la unidad de reducción de la presión.

En general, la presión en el sistema de procesamiento de alta presión se reduce, lo que comprende introducir un volumen de fluido a presión en un dispositivo de reducción de la presión, cerrar la entrada de fluido a presión y expandir el volumen introducido hasta un nivel de presión deseado, aumentando el volumen del dispositivo de reducción de la presión, eliminando el fluido hasta el nivel de presión deseado desde el dispositivo de reducción de la presión, reduciendo el volumen del dispositivo de reducción de la presión.

La velocidad de la bomba está, en muchas aplicaciones de la presente invención, en el intervalo comprendido entre 5 y 50 ciclos por minuto, preferentemente entre 5 y 25, lo más preferentemente, entre 5 y 15 ciclos por minuto.

En una realización preferida, el depósito de energía acciona una bomba de puesta a presión adaptada para poner a presión la mezcla de alimentación en la etapa de puesta a presión (etapa 2 anterior) del proceso de alta presión. En una realización de la presente invención, esto lo realiza una turbina de baja presión conectada a un generador que genera energía eléctrica, y la electricidad generada reduce la energía necesaria para accionar la bomba de puesta a presión en la etapa de puesta a presión.

El área superficial de los pistones, según la presente invención, se dimensiona habitualmente para amplificar la presión, es decir, el área superficial de cada extremo del pistón se dimensiona para obtener una relación de presión predefinida en cada lado del pistón. La relación entre el área superficial del lado de baja presión del pistón y el área superficial del lado de alta presión del pistón puede estar, según una realización de la presente invención, en el intervalo comprendido entre 1 y 20, tal como en el intervalo comprendido entre 1 y 10. Preferentemente, la relación entre el área superficial del lado de baja presión del pistón y el área superficial del lado de alta presión del pistón está en el intervalo comprendido entre 1 y 3, tal como en el intervalo comprendido entre 1 y 2.

El dispositivo de reducción de la presión, según la presente invención, está diseñado habitualmente para velocidades de carrera bajas (volumen de carrera grande), lo que permite la utilización de válvulas accionadas para llenar y vaciar los cilindros en lugar de válvulas de retención. Las válvulas accionadas preferidas, según la presente invención, incluyen válvulas de compuerta y válvulas de bola o una combinación de las mismas.

La velocidad de carrera de los pistones, según una realización de la presente invención, puede estar en el intervalo comprendido entre aproximadamente 1 carrera por minuto y aproximadamente 150 carreras por minuto, tal como entre aproximadamente 5 carreras por minuto y aproximadamente 100 carreras por minuto. Preferentemente, la velocidad de carrera de los pistones está comprendida entre aproximadamente 10 y aproximadamente 80 carreras por minuto, tal como una velocidad de carrera del pistón en el intervalo comprendido entre 20 carreras por minuto y aproximadamente 60 carreras por minuto. Además de permitir la utilización de válvulas accionadas, la baja velocidad de carrera del pistón reduce el desgaste de los pistones, las juntas y los asientos de las válvulas.

La unidad de reducción de presión, según una realización de la presente invención, está diseñada, además, para maximizar el efecto de limpieza del pistón mediante la minimización del espacio muerto en el cilindro.

El o los posicionadores, según la presente invención, pueden ser utilizados, además, para la sincronización de las carreras de los dispositivos individuales de eliminación de la amplificación de la presión, por ejemplo, cuando se elimina la presión del producto en un cilindro, otro u otros cilindros son cargados con la mezcla de producto. Una vez cargado el cilindro, el cilindro es puesto a presión previamente a un nivel predefinido iniciando la carrera con la válvula hacia el proceso cerrada. Cuando el primer cilindro ha alcanzado una determinada longitud de carrera, se cierra la válvula accionada hacia el proceso y se abre la válvula equivalente hacia el proceso para el siguiente cilindro con mezcla de producto puesta a presión, a despresurizar. Aplicando dicha secuencia, según una realización de la presente invención, se minimizan la caída de presión sobre la válvula accionada hacia el proceso y, en consecuencia, el desgaste de la válvula y las fluctuaciones de presión.

Las fluctuaciones de presión pueden ser reducidas aún más mediante la utilización de, como mínimo, 2, y preferentemente, 3 o más unidades de reducción de la presión en una disposición paralela, según una realización preferida de la presente invención. El control de las unidades individuales de reducción de la presión puede ser adaptado para que funcionen de manera secuencial para amortiguar y minimizar la fluctuación de presión cuando se cambia de un dispositivo de eliminación de la amplificación de la presión al siguiente.

Después de la descompresión, V2 se abre y el cilindro hidráulico presiona el fluido descomprimido fuera del cilindro para la separación de fases. El cilindro 1 no se vacía completamente ya que es necesario retener suficiente fluido para ponerlo a la presión de proceso por compresión con V2 cerrada.

El motivo es evitar la caída de presión en V1 cuando sea el momento de volver a abrir para el siguiente llenado.

De manera similar, cuando V1 se cierra, V3 se abre. Antes de que V3 se pueda abrir, el fluido restante de la última carrera es puesto a presión para evitar un desgaste excesivo de los asientos de las válvulas.

La temperatura de entrada a los cilindros de eliminación de la amplificación de la presión está, en general, en el intervalo comprendido entre aproximadamente 10 °C y aproximadamente 250 °C, tal como entre aproximadamente 20 °C y aproximadamente 220 °C; preferentemente la temperatura de entrada a los cilindros de eliminación de la amplificación de la presión está en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, 50 °C, y, aproximadamente, 210 °C, tal como entre, aproximadamente, 80 °C, y, aproximadamente, 200 °C; aún más preferentemente, la temperatura de entrada a los cilindros de amplificación de la presión está en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, 100 °C, y, aproximadamente, 180 °C, tal como entre, aproximadamente, 120 °C, y, aproximadamente, 170 °C.

Para aplicaciones según la presente invención, donde la temperatura supera los, aproximadamente, 120 °C, tal como, aproximadamente, 140 °C, los cilindros pueden estar equipados, además, con medios para enfriar las juntas del pistón para soportar las condiciones de funcionamiento, como se muestra y describe en conexión con la figura 9 anterior.

7. Separación

La mezcla sin presión de dicha reducción de la presión que contiene producto de hidrocarburo líquido es conducida, posteriormente, a la separación. La separación puede comprender, según la presente invención, medios para separar el gas de dicha mezcla. Dichos medios de separación pueden comprender un separador instantáneo o desgasificador, en el que el gas se extrae por la parte superior. Según una realización de la presente invención, dicho gas puede ser utilizado para producir calor para calentar en el proceso que se muestra en la figura y se ha descrito anteriormente. El gas puede ser enfriado, opcionalmente, para condensar compuestos tales como, por ejemplo, agua, antes de dicho uso para producir calor para calentar en el proceso.

Una realización especialmente preferida, según la presente invención, incluye un sistema en el que la mezcla de alimentación convertida/mezcla de producto es enfriada primero a una temperatura comprendida entre 60 y 250 °C, expandida a una presión en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, 15, y, aproximadamente, 150 bares, tal como en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, 50, y, aproximadamente, 120 bares, y conducido a un separador/desgasificador de fase para la separación de la mezcla de productos en, como mínimo, una fase gaseosa y una fase residual. Preferentemente, la fase gaseosa separada es enfriada primero a una temperatura en el intervalo comprendido entre 80 y, aproximadamente, 200 °C, expandida a una presión en el intervalo comprendido entre 60 y 110 bares, tal como en el intervalo comprendido entre 70 y 100 bares y conducida a un separador/desgasificador de fase para separación de la mezcla de alimentación convertida/mezcla de producto en, como mínimo, una fase gaseosa y una fase residual.

Tal como se ejemplifica más adelante, la fase gaseosa a menudo comprende dióxido de carbono, hidrógeno, monóxido de carbono, metano, etano, etano, propano, isopropano, butano, isobutano, agua, metanol, etanol, acetona.

Una realización ventajosa de la presente invención incluye extraer/separar hidrógeno de la fase gaseosa separada e introducirlo en dicho proceso de mejora de los hidrocarburos (etapa 8 opcional)

Una realización de la presente invención comprende extraer/separar hidrógeno de la fase gaseosa separada mediante una técnica de separación de gases por membrana. Otra realización de la presente invención comprende la extracción/separación de hidrógeno utilizando una técnica de adsorción por cambio de presión. Otra realización de la presente invención comprende extraer/separar hidrógeno de dicha fase gaseosa separada mediante las etapas de:

- separar la mezcla de alimentación/mezcla de producto convertida en una fase gaseosa y una fase residual

- enfriar el gas separado a una temperatura en el intervalo comprendido entre aproximadamente, 31 y 50 °C y separar la fase gaseosa enfriada en una fase condensada sustancialmente libre de hidrógeno y una fase gaseosa residual enriquecida en hidrógeno y dióxido de carbono en un separador de fase,

- enfriar, adicionalmente, la fase gaseosa separada a una temperatura en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, 10, y, aproximadamente, 31°C, y separar la fase gaseosa residual enfriada en una fase líquida que comprende CO2 y una fase gaseosa residual enriquecida en hidrógeno en un separador,

- introducir el gas enriquecido con hidrógeno en el proceso de mejora después de la etapa de puesta a presión.

Los medios de separación pueden proporcionar, además, como mínimo, una separación gruesa de la mezcla desgasificada en una corriente rica en hidrocarburos líquidos y una corriente rica en agua residual, por ejemplo, por separación gravimétrica en un separador trifásico.

La corriente rica en agua que comprende sustancias orgánicas solubles en agua, partículas suspendidas y sales disueltas puede ser retirada, como mínimo parcialmente, de dicho separador gravimétrico, y opcionalmente, alimentada a una unidad de recuperación, después de una separación adicional mediante filtrado gravimétrico y/o centrifugación para eliminar las partículas suspendidas.

La mezcla desgasificada u, opcionalmente, la corriente rica en hidrocarburos líquidos, es extraída de dichos medios de separación de gases, y puede ser separada adicionalmente, por ejemplo, puede ser necesario que la corriente rica en hidrocarburos líquidos sea deshidratada y/o desalinizada o se le eliminen las cenizas eficazmente antes de ser introducida en la parte de mejora del proceso.

En muchos aspectos de la presente invención, dicha separación adicional comprende una o más etapas de separación gravimétrica, opcionalmente equipadas con medios de coalescencia de gotas de aceite o agua, tales como una o más etapas de coalescencia electrostática. En otros aspectos de la presente invención, dicha separación adicional puede incluir la separación en una o más etapas de centrifugación, tal como la separación en una o más centrífugas trifásicas, tal como una o más centrífugas de disco de alta velocidad y/o uno o más decantadores centrífugos.

A menudo, la temperatura de funcionamiento de la separación adicional se selecciona para obtener una viscosidad dinámica del producto de hidrocarburo líquido en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, 1, y, aproximadamente 30 centipoises durante dicha separación adicional, tal como en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, 1, y, aproximadamente, 25 centipoises, durante dicha separación. Para una separación adicional, preferentemente la temperatura de separación se selecciona de modo que se obtenga una viscosidad dinámica en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, 1, y, aproximadamente, 20 centipoises, tal como en el intervalo comprendido entre 5 y 15 centipoises.

La temperatura de funcionamiento de dicha separación adicional puede, según una realización de la presente invención, estar en el intervalo comprendido entre 80 y 250 °C, tal como en el intervalo comprendido entre 120 y 200 °C, preferentemente, como mínimo, la primera de dicha separación adicional está funcionando a una temperatura en el intervalo comprendido entre 130 y 180 °C, tal como a una temperatura en el intervalo comprendido entre 150 y 170 °C.

La presión de funcionamiento de dicha separación adicional puede estar, según un aspecto de la presente invención, en el intervalo comprendido entre 10 y 120 bar, tal como en el intervalo comprendido entre 15 y 80 bar, preferentemente dicha separación adicional funciona a una presión en el intervalo comprendido entre 25 y 50 bar, tal como en el intervalo comprendido entre 30 y 50 bares.

Muchos aspectos de la presente invención están relacionados con la utilización de uno o más separadores de fase, donde el tiempo de residencia en cada uno de los separadores de fase está en el intervalo comprendido entre 1 y 30 minutos, tal como en el intervalo comprendido entre 1 y 20 minutos, preferentemente el tiempo de residencia en cada uno de los separadores está en el intervalo comprendido entre 2 y 15 minutos.

En otro aspecto de la presente invención, se puede añadir un agente reductor de la viscosidad a la mezcla de alimentación convertida antes y/o durante la separación adicional. El agente reductor de la viscosidad a menudo puede ser un disolvente orgánico que tenga un punto de ebullición por debajo de 200 °C, por ejemplo, por debajo de 150 °C, preferentemente por debajo de 140 °C, por ejemplo, por debajo de 130 °C.

La relación en peso del agente reductor de la viscosidad añadido a la cantidad de petróleo renovable puede estar, según muchas realizaciones de la presente invención, en el intervalo comprendido entre 0,01 y 2, tal como en el intervalo comprendido entre 0,05 y 1, preferentemente la relación en peso del agente reductor de la viscosidad añadido a la cantidad de petróleo renovable que contiene oxígeno bajo en azufre está en el intervalo comprendido entre 0,1 y 0,5, tal como en el intervalo comprendido entre 0,1 a 0,4. Más preferentemente, la relación en peso del agente reductor de la viscosidad añadido a la cantidad de petróleo renovable que contiene oxígeno con bajo contenido de azufre está en el intervalo comprendido entre 0,2 y 0,4 tal como en el intervalo comprendido entre 0,2 y 0,35.

Una realización especialmente preferida es aquella en la que el agente reductor de la viscosidad comprende como mínimo una cetona tal como metil etil cetona (MEK) y/o 2-heptanona y/o 2,5 dimetil-ciclopentanona o una combinación de los mismos.

Ventajosamente, el agente reductor de la viscosidad comprende una fracción del petróleo bajo y se recupera más abajo de dicha etapa de separación adicional y antes de proporcionar el petróleo renovable que contiene oxígeno con bajo contenido de azufre a dicha etapa de mejora opcional.

Según una realización preferida de la presente invención, el agente reductor de la viscosidad se recupera en una etapa de evaporación que funciona a una temperatura en el intervalo comprendido entre 100 y 200 °C, tal como en el intervalo comprendido entre 100 y 160 °C, preferentemente el agente reductor de la viscosidad se recupera en una etapa de evaporación que funciona a una temperatura en el intervalo comprendido entre 100 y 150 °C, tal como en el intervalo comprendido entre 100 y 130 °C.

Una realización preferida concreta de la presente invención es donde el agente reductor de la viscosidad se recupera sustancialmente en una o más etapas de destilación instantánea que producen una fase de petróleo con bajo contenido de azufre y una fase de destilado, y donde la temperatura de evaporación rápida está en el intervalo comprendido entre 100 °C y 200 °C, tal como en el intervalo comprendido entre 100 y 160 °C, preferentemente el agente reductor de la viscosidad se recupera en la etapa de destilación instantánea produciendo una fase de petróleo con bajo contenido de azufre y una fase destilada, donde la temperatura de evaporación está en el intervalo comprendido entre 100 y 150 °C, tal como en el intervalo comprendido entre 100 y 130 °C.

Un agente de lavado que comprende agua puede ser añadido, según otro aspecto de la presente invención, al producto de hidrocarburo líquido, antes o durante dicha etapa adicional de separación de fases para controlar aún más el contenido de sal/ceniza del petróleo antes de introducirlo en la etapa de mejora, según la presente invención. El agente de lavado que comprende agua puede ser introducido, según la presente invención, en varias etapas.

La relación en peso del agente de lavado que comprende agua a petróleo puede estar ventajosamente en el intervalo comprendido entre 0,05 y 5,0, tal como una relación en peso del agente de lavado que comprende agua a petróleo que está en el intervalo comprendido entre 0,05 y 3,0, preferentemente la del agente de lavado que comprende agua a petróleo que está en el intervalo comprendido entre 0,1 y 2,0, tal como una relación de peso en el intervalo comprendido entre 0,1 y 1,0.

El agente de lavado que comprende agua puede comprender, según una realización, además, un agente de acidificación tal como ácido acético o ácido cítrico. El agente de acidificación se puede añadir para obtener un pH de la fase acuosa después de la separación del agente de lavado que comprende agua en el intervalo comprendido entre 2 y 7, tal como un pH en el intervalo comprendido entre 2,5 y 6,5, preferentemente el agente de acidificación se añade para obtener un pH de la fase acuosa después de la separación del agente de lavado que comprende agua en el intervalo comprendido entre 2,75 y 6, tal como un pH en el intervalo comprendido entre 3 y 5,5.

La separación adicional puede comprender, además, según una realización de la presente invención, una o más etapas de filtración del producto de hidrocarburo líquido. La etapa de filtración puede comprender, según algunos aspectos preferidos de la presente invención, la primera etapa de la separación adicional y/o la etapa de filtración puede ser una etapa final antes de introducir opcionalmente el petróleo en un proceso de mejora, según una realización de la presente invención.

8. Recuperación

Las fases acuosas de los medios de separación de gases y otros medios de separación son alimentadas a un dispositivo de recuperación, donde los compuestos orgánicos líquidos en forma de compuestos orgánicos solubles en agua y/o catalizadores homogéneos son recuperados en forma concentrada y reciclados en el dispositivo 1 de preparación de la mezcla de alimentación. Tal como se mencionó anteriormente en 1. La preparación de los compuestos orgánicos solubles en agua presentes en dicha fase acuosa comprenden una mezcla compleja de cientos de compuestos diferentes que incluyen uno o más compuestos de cetonas, alcoholes y polialcoholes, fenoles y fenoles alquilados, ácidos carboxílicos, furanos, alcanos, alquenos, tolueno, cumeno, etc.

Preferentemente, dicho dispositivo de recuperación comprende una o más etapas de evaporación, en las que el agua se evapora de dichas fases de agua combinadas y, por lo tanto, proporciona un destilado y un concentrado. El grado de concentración se selecciona para proporcionar una cantidad de destilado que corresponda a la cantidad de agua añadida con el material carbonoso, el catalizador homogéneo y la base de preparación en el pretratamiento. Habitualmente, la proporción de concentrado a las fases de agua combinadas que entran en la unidad de recuperación está normalmente en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, 0,1, y, aproximadamente, 0,9, tal como en el intervalo comprendido entre 0,2 y 0,8. A menudo, la proporción de concentrado a las fases de agua combinadas que entran en la unidad de recuperación está en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, 0,25, y, aproximadamente, 0,7, tal como en el intervalo comprendido entre 0,3 y 0,6. En otras realizaciones de la presente invención, la proporción de concentrado a las fases de agua combinadas que entran en la unidad de recuperación está habitualmente en el intervalo comprendido entre, aproximadamente, 0,25, y, aproximadamente, 0,6, tal como en el intervalo comprendido entre 0,3 y 0,6.

Las fases de agua combinadas pueden ser precalentadas a una temperatura en el intervalo comprendido entre, por ejemplo, 70 y 130 °C tal como a una temperatura en el intervalo comprendido entre 80 y 115 °C, antes de entrar en dicho evaporador. El calor para dicho precalentamiento se proporciona preferentemente mediante la recuperación de calor de una corriente del proceso y/o de la corriente de destilado saliente antes de entrar en el evaporador. En el evaporador, el agua se evapora de dicha mezcla que comprende compuestos orgánicos solubles en agua y sales disueltas a una temperatura comprendida entre, aproximadamente, 100, y, aproximadamente, 115 °C. En estos casos, la recuperación de calor de dicha corriente del proceso puede ser realizada a través de un medio de transferencia de calor, tal como un aceite caliente.

El pH de la fase de agua combinada que entra en la recuperación se mantiene, según la presente invención, preferentemente en condiciones alcalinas, tal como en el intervalo comprendido entre 7 y 14, tal como un pH en el intervalo comprendido entre 8 y 12, preferentemente el pH de la fase de agua para la unidad de recuperación se mantiene en el intervalo comprendido entre 8 y 11. Funcionar a dicho pH de entrada a la unidad de recuperación tiene la ventaja de reducir la cantidad de fenoles en el destilado.

Una realización de dicha etapa de recuperación, según la presente invención, es en la que la etapa de recuperación comprende una o más etapas instantáneas.

Una realización preferida de dicha etapa de recuperación, según la presente invención, es en la que la etapa de recuperación comprende la evaporación en dos o más etapas que funcionan a una presión y temperatura decrecientes, y cada una se calienta con el vapor evaporado de la etapa anterior, para minimizar el calor necesario para la evaporación.

El evaporador puede comprender, además, ventajosamente, condensar dicho vapor evaporado en dos o más etapas de condensación, donde las temperaturas de condensación en dichas etapas de condensación son decrecientes, con el fin de obtener un fraccionamiento de la fracción evaporada, es decir, una fracción que comprende agua y, eventualmente, compuestos de mayor punto de ebullición, y una fracción en la que se concentran compuestos que tienen un punto de ebullición inferior al del agua.

Preferentemente, dicho vapor evaporado pasa por un desempañador y/o un rompedor de espuma antes de la condensación por enfriamiento de dicha fracción evaporada. Ventajosamente, el evaporador puede estar equipado, además, según la presente invención, con un dispositivo de coalescencia y un absorbente, donde la fracción evaporada es puesta en contacto con un absorbente. Dicho absorbente comprende, en una realización especialmente preferida, una base, tal como hidróxido de sodio.

El evaporador, según la presente invención, puede incluir, en algunas realizaciones, el aumento de la temperatura de condensación de dicha agua evaporada, mediante aumento de la presión por medio de un soplador, un compresor (Recompresión mecánica de vapor) o un eyector de chorro de vapor (Recompresión térmica de vapor) o una combinación de los mismos. Por lo tanto, el vapor de agua evaporado se puede utilizar como medio de calentamiento para la evaporación en dicho evaporador, y dicho evaporador resulta ser muy eficiente energéticamente, ya que no es necesario suministrar el calor latente de evaporación a dicha etapa de evaporación.

Cabe señalar que dichos condensadores, según la presente invención, pueden comprender intercambiadores de calor en los que los medios a concentrar se evaporan por el otro lado, pero, en general, dicha etapa de evaporación, según la presente invención, comprende, como mínimo, un condensador adicional en comparación con el número de etapas de evaporación.

La fracción que comprende agua evaporada (“destilado”) puede ser enfriada adicionalmente a una temperatura adecuada para la descarga en un enfriador. De esta manera se obtiene que dicho evaporador, además de recuperar dichos compuestos orgánicos líquidos y/o catalizadores homogéneos, también limpia y purifica la fase acuosa de manera eficiente, pudiendo producir una fase acuosa que puede ser reutilizada o vertida a un recipiente. Opcionalmente, el “destilado” puede ser sometido a una o más etapas de pulido. Dichas etapas de pulido pueden incluir una destilación y/o una extracción y/o un absorbedor y/o un adsorbedor y/o una etapa de coalescencia y/o un sistema de membranas, tal como la ósmosis inversa, y/o un sistema de tratamiento biológico, tal como un biorreactor.

La fracción que es concentrada con compuestos que tienen un punto de ebullición inferior al agua puede ser mezclada con el concentrado de dicho evaporador y reciclada a la etapa 1 de preparación de la mezcla de alimentación.

En muchas aplicaciones, según la presente invención, se extrae una corriente de sangrado o purga de dicha fase de agua concentrada antes de reciclarla a la etapa 1 de preparación de la mezcla de alimentación, para evitar la acumulación de compuestos tales como cloruro. La corriente de sangrado puede comprender, según una realización de la presente invención, hasta aproximadamente el 40 % en peso de la fase acuosa concentrada de la unidad de recuperación, tal como hasta aproximadamente el 25 % en peso de la fase acuosa concentrada de la unidad de recuperación. Preferentemente, la corriente de sangrado comprende hasta, aproximadamente, el 20 % en peso de la fase acuosa concentrada de la unidad de recuperación, tal como hasta, aproximadamente, el 15 % en peso de la fase acuosa concentrada de la unidad de recuperación. Más preferentemente, la corriente de sangrado comprende hasta, aproximadamente, el 10 % en peso de la fase acuosa concentrada de la unidad de recuperación, tal como hasta, aproximadamente, el 5 % en peso de la fase acuosa concentrada de la unidad de recuperación. El flujo de sangrado puede ser desechado. Sin embargo, en muchas aplicaciones, según la presente invención, la corriente de sangrado es tratada adicionalmente.

La fase acuosa concentrada de la unidad de recuperación habitualmente tiene un poder calorífico positivo.

Una aplicación preferida, según la presente invención, comprende el tratamiento adicional de la corriente de purga mediante combustión y/o combustión conjunta en una caldera o incinerador. Opcionalmente, la corriente de sangrado es concentrada aún más antes de dicha combustión y/o combustión conjunta.

Una realización especialmente preferida de la presente invención comprende el tratamiento adicional de la corriente de sangrado en una etapa de intercambio iónico. La fase acuosa concentrada de la unidad de recuperación puede ser filtrada para eliminar eventuales sólidos antes de entrar en dicha etapa de intercambio iónico, según la presente invención.

La etapa de intercambio de iones puede comprender, según una realización preferida de la presente invención, una o más etapas de intercambio de iones tales como una o más resinas de intercambio de iones contenidas en uno o más lechos fijos. Dichas una o más etapas de intercambio iónico pueden estar dispuestas con uno o más lechos fijos en paralelo y/o uno o más lechos fijos en serie.

Una realización ventajosa de la presente invención comprende el tratamiento adicional de la corriente de sangrado que comprende, como mínimo, dos lechos fijos, cada uno de los cuales contiene una resina de intercambio iónico selectiva de cloruro capaz de adsorber selectivamente el cloruro de dicha fase acuosa concentrada de dicha unidad de recuperación y válvulas dispuestas en una disposición en paralelo, de modo que, como mínimo, un lecho de intercambio iónico, esté en línea y, como mínimo, un lecho de intercambio iónico esté fuera de línea. De este modo, se garantiza un funcionamiento continuo, y la eliminación de cloruro puede continuar en los lechos de intercambio iónico que están en línea mientras, que los lechos de intercambio iónico que están fuera de línea pueden ser limpiados. Según una realización de la presente invención, dicha limpieza puede ser realizada mediante un reflujo o retrolavado del lecho o lechos de intercambio iónico con agua desmineralizada, tal como agua destilada procedente de la unidad de recuperación. La presente invención incluye una disposición de válvulas y/o un sistema de control que permite dicha limpieza o regeneración mediante reflujo o retrolavado con agua desmineralizada.

Normalmente, la eliminación de cloruro en dicha etapa de intercambio iónico, según la presente invención, es como mínimo el 50 % de los cloruros en la fase de agua concentrada que entra en dicha etapa de intercambio iónico, tal como una eliminación de cloruro de, como mínimo, el 60 %. En muchas realizaciones, según la presente invención, la eliminación de cloruro en dicha etapa de intercambio iónico, según la presente invención, es, como mínimo, del 70 % de los cloruros en la fase acuosa concentrada que entra en dicha etapa de intercambio iónico, tal como, como mínimo, del 80 %. La corriente empobrecida en cloruro de dicha etapa de intercambio de iones de cloruro es reciclada preferentemente a la etapa 1 de preparación de la mezcla de alimentación.

Además, en muchas realizaciones, según la presente invención, la cantidad del catalizador o catalizadores homogéneos en forma de potasio y/o sodio que es retenida en dicha corriente de salida empobrecida en cloruro de dicha etapa de intercambio de iones de cloruro es de, como mínimo, el 70 % en peso de la cantidad que entra en dicha etapa de intercambio de iones de cloruro tal como, como mínimo, del 80% en peso. Preferentemente, la cantidad del catalizador o catalizadores homogéneos en forma de potasio y/o sodio que es retenida en dicha corriente de salida empobrecida en cloruro de dicha etapa de intercambio de iones de cloruro es, como mínimo, del 85 % en peso de la cantidad que entra en dicha etapa de intercambio de iones de cloruro, tal como, como mínimo, del 90 % en peso. Por lo tanto, se requiere agregar menos catalizador homogéneo de reposición en la etapa de pretratamiento 1, y se obtiene un proceso más económico para proporcionar petróleo crudo al proceso de mejora, según la presente invención y, por lo tanto, se obtiene un proceso más eficiente y económico, en general.

9. Mejora (opcional)

El petróleo crudo producido en la etapa 1 puede ser sometido, opcionalmente, a una etapa de mejora a combustibles de transporte terminados, lubricantes y/o combustibles terminados.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Unidad de reducción de la presión para ser utilizada en equipos de procesamiento que manejan fluidos a alta presión, donde la unidad de reducción de la presión comprende, como mínimo, una entrada (1) y una salida (2), estando adaptada la unidad de reducción de la presión para recibir un fluido a presión al nivel de presión del proceso en la entrada, estando adaptada para aislar el fluido a presión recibido del proceso de más arriba y de la salida, y estando adaptado para reducir la presión del fluido a un nivel predeterminado más bajo, y estando adaptado, además, para sacar el fluido a través de la salida mientras aún está aislado hacia el proceso de más arriba, donde la unidad comprende una válvula en la entrada y una válvula en la salida, y entre la válvula de entrada (4) y la válvula de salida (5) un dispositivo de eliminación de la presión (3), caracterizado por que están dispuestos medios para medir la presión más arriba de la válvula de entrada (4), entre la válvula de entrada (4) y la válvula de salida (5) y más abajo de la válvula de salida (5), y que comprende, además, un sistema de control (CONTROL), donde el sistema de control está adaptado para permitir la apertura de las válvulas (4, 5) cuando está presente una cierta diferencia de presión máxima en cualquier lado de la válvula (4, 5) a abrir.

2. Unidad de reducción de la presión, según la reivindicación 1, caracterizada por que está dispuesto un indicador de posición (35) que indica la posición de ciclo del dispositivo de reducción de la presión, y está adaptado para proporcionar una señal de control para abrir o cerrar, como mínimo, una válvula (4, 5) en la unidad de reducción de la presión.

3. Unidad de reducción de la presión, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad comprende un dispositivo de eliminación de la presión, que comprende una unidad de bomba (3) que tiene un cilindro y un pistón, así como medios para accionar el pistón en el interior del cilindro.

4. Unidad de reducción de la presión, según la reivindicación 3, caracterizada por que están dispuestos canales o conductos para el fluido de enfriamiento en el pistón, y están adaptados para mantener la temperatura del pistón a un nivel adecuado, preferentemente por debajo de 120 °C en la zona de sellado del pistón.

5. Unidad de reducción de la presión, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la válvula de entrada (4), después de haber permitido la entrada de una corriente de alimentación, se cierra durante un período antes de que se abra la válvula de salida (5), lo que permite que se reduzca la presión en el dispositivo de reducción de la presión (3).

6. Unidad de reducción de la presión, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la válvula de salida (5) se cierra durante un período antes de que se abra la válvula de entrada (4), permitiendo de este modo que se genere presión en el dispositivo de reducción de la presión.

7. Unidad de reducción de la presión, según la reivindicación 5 o 6, caracterizada por que el solapamiento de válvulas de entrada y salida cerradas (4, 5) corresponde al intervalo comprendido entre el 5 y el 30 % del ciclo de trabajo, preferentemente, entre el 10 y el 20 % del ciclo de trabajo.

8. Disposición de reducción de la presión, caracterizada por que comprende dos o más unidades de reducción de la presión, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando dispuestos los dispositivos de reducción de la presión en paralelo y/o en serie.

9. Disposición de reducción de la presión, según la reivindicación 8, caracterizada por que los ciclos de trabajo de las unidades de reducción de la presión se distribuyen uniformemente en correspondencia con el número de unidades de reducción de la presión.

10. Disposición de reducción de la presión, según cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9, caracterizada por que está dispuesto un indicador de posición (35) para un dispositivo de reducción de la presión, que indica la posición del ciclo en el dispositivo, y está adaptado para proporcionar una señal de control para controlar la distribución de los ciclos de la unidad de reducción de la presión.

11. Disposición de reducción de la presión, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizada por que comprende, además, un depósito de energía (6), donde el dispositivo de reducción de la presión (3) está conectado en funcionamiento al depósito (6), y donde la energía absorbida por el dispositivo de reducción de la presión (3) es convertida y transferida al depósito (6) para utilización posterior.

12. Disposición de reducción de la presión, según la reivindicación 11, caracterizada por que el depósito de energía (6) es una cámara de fluido a presión, por ejemplo, una cámara de gas, que acciona un dispositivo de puesta a presión adaptado para poner a presión el fluido en el lado de entrada del equipo de procesamiento.

13. Disposición de reducción de la presión, según cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, caracterizada por que el depósito de energía (6) acciona una turbina de baja presión conectada a un generador de energía eléctrica.

14. Disposición de reducción de la presión, según la reivindicación 12, caracterizada por que está dispuesta una bomba de puesta a presión para suministrar presión adicional al lado de entrada del equipo de procesamiento, con el fin de compensar la pérdida de energía de presión en el sistema.

15. Un método para reducir la presión en un sistema de procesamiento de alta presión utilizando una unidad de reducción de la presión, según la reivindicación 1, caracterizado por que, el método comprende introducir un volumen de fluido a presión en un dispositivo de reducción de la presión, cerrar la entrada de fluido a presión y expandir el volumen introducido hasta un nivel de presión deseado, aumentando el volumen del dispositivo de reducción de la presión, retirando el fluido hasta el nivel de presión deseado del dispositivo de reducción de la presión reduciendo el volumen del dispositivo de reducción de la presión.

16. Un método, según la reivindicación anterior, caracterizado por que la velocidad de la bomba está en el intervalo comprendido entre 5 y 50 ciclos por minuto, preferentemente, entre 5 y 25, lo más preferentemente, entre 5 y 15 ciclos por minuto.

17. Un equipo de procesamiento de alta presión, caracterizado por que comprende una unidad de reducción de la presión, según la reivindicación 1, o un dispositivo de reducción de la presión, según la reivindicación 8.