ES2964741T3 - Recipiente de separación vertical para efluente catalizado por líquido iónico - Google Patents
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Abstract
Un recipiente de separación para separar una corriente de efluente que comprende una mezcla de hidrocarburos y líquido iónico. Los recipientes de separación pueden estar orientados verticalmente. El líquido iónico se utiliza para eliminar las gotas de líquido iónico arrastradas de los hidrocarburos ascendentes dentro de la zona de separación. El líquido iónico puede proporcionarse con una corriente del líquido iónico desde el recipiente de separación. El líquido iónico puede proporcionarse como una capa o viajar en contracorriente de los hidrocarburos que ascienden en el recipiente de separación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Recipiente de separación vertical para efluente catalizado por líquido iónico
Campo de la invención
La invención se refiere a un recipiente de separación para su uso con efluentes que contienen líquido iónico, preferiblemente procedente de un proceso de alquilación y, más particularmente, la invención se refiere a un recipiente de separación orientado verticalmente.
Antecedentes de la invención
Los líquidos iónicos son esencialmente sales en estado líquido y se describen en la patente estadounidense n.° 4.764.440, en la patente estadounidense n.° 5.104.840 y en la patente estadounidense n.° 5.824.832. Las propiedades varían ampliamente para diferentes líquidos iónicos y el uso de líquidos iónicos depende de las propiedades de un líquido iónico dado. Dependiendo del catión orgánico del líquido iónico y del anión, el líquido iónico puede tener propiedades muy diferentes. El comportamiento del líquido iónico varía considerablemente para diferentes intervalos de temperatura y se prefiere encontrar líquidos iónicos que no requieran operación en condiciones más extremas tales como refrigeración.
Los líquidos iónicos se han utilizado para catalizar una variedad de procesos de conversión de hidrocarburos, tales como alquilación, isomerización, dismutación y similares. Cuando se usan líquidos iónicos para catalizar procesos de conversión de hidrocarburos, el catalizador líquido iónico se dispersa normalmente en gotitas para proporcionar un contacto íntimo entre los diversos reactivos. La mezcla de líquido iónico, los reactivos y los productos se separan normalmente por gravedad en dos fases, una fase de líquido iónico más pesada y una fase de hidrocarburo más ligera. Es común que la fase de hidrocarburo incluya gotitas finas de líquido iónico. Como resultado del coste relativamente alto de los líquidos iónicos, generalmente es deseable recuperar este líquido iónico arrastrado.
Los recipientes de separación convencionales comprenden recipientes dispuestos horizontalmente que permiten que el efluente se asiente en las dos fases y normalmente usan un medio coalescente u otros elementos para intentar eliminar y/o recuperar las gotitas arrastradas de líquido iónico contenidas dentro de la fase de hidrocarburo. Si bien se cree que estos recipientes y métodos de separación convencionales son efectivos para sus fines previstos, puede haber inconvenientes asociados con los mismos.
Por ejemplo, los recipientes horizontales requieren una cantidad relativamente grande de espacio de trazado dado el tiempo requerido necesario para separar el efluente en las dos fases. Si bien esto puede no ser un inconveniente para todas las aplicaciones y usos de tales recipientes de separación, algunas ubicaciones pueden carecer del espacio necesario para tales recipientes. Adicionalmente, un medio coalescente, que normalmente se requiere para eliminar el líquido iónico arrastrado procedente de la fase de hidrocarburo, puede ensuciarse u obstruirse con el tiempo. Esto puede afectar el flujo de fluidos a través del mismo, así como requerir mantenimiento o reparaciones para abordarlo, lo que requiere que el equipo o la unidad se apaguen y da como resultado una pérdida de producción y mayores costes.
Por consiguiente, la presente invención está dirigida a proporcionar un recipiente de separación que aborde uno o más de estos inconvenientes asociados con los recipientes de separación convencionales utilizados para separar un efluente que tiene líquido iónico.
El documento US 2015/274614 se refiere a un método para recuperar líquido iónico arrastrado procedente de una fase inmiscible de líquido iónico.
El documento CA 2044074 se refiere al control de la temperatura, rendimientos y selectividad en un aparato y proceso de conversión y craqueo de hidrocarburos fluidos que comprende un nuevo sistema de inyección de alimentación.
El documento US 8067656 se refiere a un proceso de separación líquido-líquido a través de coalescedores.
El documento US 2002/177741 se refiere al uso de un reactor de destilación catalítica para la síntesis de metanol.
Compendio de la invención
Se han inventado uno o más recipientes de separación para separar un efluente de una reacción catalizada por líquido iónico. Los recipientes de separación inventados requieren un área de trazado más pequeña ya que el recipiente tiene una orientación vertical en lugar de una orientación horizontal. Adicionalmente, los recipientes inventados utilizan una capa de líquido iónico para eliminar las gotitas de líquido iónico arrastradas procedentes de la fase de hidrocarburo ascendente.
La presente invención guarda conformidad con las reivindicaciones adjuntas. Por consiguiente, la presente invención se caracteriza por proporcionar una zona de separación para separar una fase de hidrocarburo y una fase de líquido iónico, comprendiendo la zona de separación: un recipiente de separación que tiene una salida para una corriente de líquido iónico, una salida para una corriente de efluente de hidrocarburo y una entrada para una corriente de efluente, en donde el recipiente de separación comprende una parte superior de un primer diámetro y una parte inferior de un segundo diámetro menor que el primer diámetro; una pluralidad de elementos de distribución de líquido iónico dispuestos en el recipiente de separación entre la salida para una corriente de efluente de hidrocarburo y la entrada para una corriente de efluente, estando los elementos de distribución de líquido iónico configurados para permitir que el fluido que fluye hacia arriba pase a través del al menos un elemento de distribución de líquido iónico y entre en contacto con líquido iónico, y en donde cada uno de los elementos de distribución de líquido iónico comprende una bandeja, comprendiendo cada bandeja una pluralidad de pasos para el fluido que fluye hacia arriba y un tubo de bajada, y en donde los tubos de bajada de bandejas adyacentes están en disposición escalonada entre sí; y un conducto configurado para hacer pasar líquido iónico al recipiente de separación por encima de la pluralidad de elementos de distribución de líquido iónico; en donde el recipiente de separación comprende un recipiente de separación orientado verticalmente; en donde la zona de separación comprende además una bomba configurada para hacer pasar la corriente de líquido iónico desde la zona de separación a una zona de reacción, y en donde la bomba también está configurada para hacer pasar líquido iónico al recipiente de separación.
El recipiente de separación comprende un recipiente de separación orientado verticalmente.
La zona de separación comprende una bomba configurada para hacer pasar la corriente de líquido iónico desde la zona de separación a una zona de reacción. La bomba está configurada para hacer pasar líquido iónico al recipiente de separación.
La zona de separación puede comprender, además, un deflector de dirección de flujo dispuesto dentro del recipiente de separación y configurado para cambiar una dirección de flujo de fluido dentro del recipiente de separación. El deflector de dirección de flujo puede disponerse cerca de la entrada para la corriente de efluente.
El recipiente de separación comprende una parte superior de un primer diámetro y una parte inferior de un segundo diámetro menor que el primer diámetro.
La zona de separación comprende una pluralidad de elementos de distribución de líquido iónico dispuestos en el recipiente de separación entre la salida para la corriente de efluente de hidrocarburo y la entrada para la corriente de efluente. Cada uno de los elementos de distribución de líquido iónico comprende una bandeja. Cada bandeja comprende una pluralidad de pasos para el fluido que fluye hacia arriba y un tubo de bajada, y los tubos de bajada de bandejas adyacentes están en disposición escalonada entre sí. La bandeja situada más arriba puede configurarse para recibir líquido iónico a través del conducto configurado para hacer pasar líquido iónico al recipiente de separación.
También se divulga en el presente documento una zona de separación para separar una fase de hidrocarburo y una fase de líquido iónico que no forma parte de la invención, comprendiendo la zona de separación: un recipiente de separación orientado verticalmente que tiene una salida para una corriente de líquido iónico, una salida para una corriente de efluente de hidrocarburo y una entrada para una corriente de efluente; una pluralidad de elementos de distribución de líquido iónico dispuestos en el recipiente de separación entre la salida para una corriente de efluente de hidrocarburo y la entrada para la corriente de efluente, estando configurado cada elemento de distribución de líquido iónico para permitir que el fluido que fluye hacia arriba pase a través del al menos un elemento de distribución de líquido iónico y entre en contacto con líquido iónico; una bomba configurada para hacer pasar la corriente de líquido iónico desde la zona de separación a una zona de reacción; y un conducto configurado para hacer pasar líquido iónico desde la bomba de vuelta al recipiente de separación orientado verticalmente.
Según una realización que no forma parte de la invención, el líquido iónico del conducto puede pasar al recipiente de separación orientado verticalmente en una posición por encima del elemento de distribución de líquido iónico situado más arriba y por debajo de la salida para la corriente de efluente de hidrocarburo. Cada elemento de distribución de líquido iónico puede comprender, además, un tubo de bajada.
Según una realización que no forma parte de la invención, el recipiente de separación puede comprender una parte superior de un primer diámetro y una parte inferior de un segundo diámetro menor que el primer diámetro. La zona de separación puede comprender, además, un deflector de dirección de flujo configurado para cambiar una dirección de flujo de fluido dentro del recipiente de separación.
Según una realización que no forma parte de la invención, el recipiente de separación puede comprender, además, una parte cónica dispuesta entre la parte superior y la parte inferior, y en donde el deflector está dispuesto en la parte cónica.
También se divulga en el presente documento un proceso que no forma parte de la invención, y que sirve para separar un efluente que incluye catalizador líquido iónico: haciendo pasar una corriente de efluente de reactor desde una zona de reacción a un recipiente de separación vertical, en donde el recipiente de separación comprende una parte superior de un primer diámetro y una parte inferior de un segundo diámetro menor que el primer diámetro y una parte cónica dispuesta entre la parte superior y la parte inferior; separando la corriente de efluente de reactor en una fase de líquido iónico y una fase de hidrocarburo; haciendo pasar una primera parte de la fase de líquido iónico a la zona de reacción; y eliminando las gotitas de líquido iónico arrastradas en la fase de hidrocarburo en el recipiente de separación vertical poniendo en contacto la fase de hidrocarburo con el líquido iónico dispuesto dentro de la parte superior del recipiente de separación vertical.
Según una realización que no forma parte de la invención, se puede disponer una capa de líquido iónico sobre un elemento de distribución de líquido iónico dentro de la parte superior del recipiente de separación vertical.
Según una realización que no forma parte de la invención, el recipiente de separación vertical puede comprender una pluralidad de elementos de distribución de líquido iónico. El proceso que no forma parte de la invención puede comprender, además, pasar una segunda parte de la fase de líquido iónico desde la parte inferior del recipiente de separación vertical a la parte superior del recipiente de separación vertical.
Aspectos, realizaciones y detalles adicionales de la invención, todos los cuales pueden combinarse de cualquier manera, se exponen en la siguiente descripción detallada de la invención.
Descripción detallada de los dibujos
Una o más realizaciones ilustrativas de la presente invención se describirán a continuación junto con las siguientes figuras de los dibujos, en los que:
la Figura 1 muestra un diagrama de flujo esquemático de un sistema de reactor que tiene un recipiente de separación que se produce en una o más realizaciones de la presente invención;
la Figura 2 muestra una vista en planta del recipiente de separación mostrado en la figura 1;
la figura 3 muestra una vista lateral de una parte del recipiente de separación mostrado en la figura 1;
la figura 4 muestra una vista en corte lateral de un elemento de distribución de líquido iónico usado en una o más realizaciones de la presente invención; y
la figura 5 muestra una perspectiva superior y lateral de otro elemento de distribución de líquido iónico usado en una o más realizaciones de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Como se ha mencionado anteriormente, se han inventado uno o más recipientes de separación para separar una corriente de efluente que comprende una mezcla de hidrocarburos y líquido iónico. Los recipientes de separación de la presente invención requieren menos espacio de trazado, permitiendo que las reacciones catalizadas por líquido iónico se utilicen en áreas de espacio pequeño o limitado. Adicionalmente, para minimizar la cantidad de gotitas de líquido iónico arrastradas, se utiliza un diseño simple y robusto en el que el líquido iónico, por ejemplo, una corriente secundaria del líquido iónico procedente del recipiente de separación, se pasa de vuelta al recipiente. A medida que la fase de hidrocarburo asciende dentro del recipiente de separación, entrará en contacto con líquido iónico lo que hará que se eliminen las gotitas de líquido iónico arrastradas. Tal diseño es menos propenso a ensuciarse y se cree, por tanto, que requiere menos mantenimiento. Finalmente, los recipientes de separación de la presente invención pueden ahorrar costes adicionales para los operadores al permitir adaptar el uso de recipientes de separación existentes.
Con estos principios generales en mente, se describirán una o más realizaciones de la presente invención, entendiéndose que la siguiente descripción no pretende ser limitativa.
Como se muestra en la figura 1, un sistema de reactor de líquido iónico 10 comprende normalmente una zona de reacción 12 y una zona de separación 14. La zona de reacción 12 puede tener uno o más reactores 16a, 16b que pueden estar dispuestos en serie. Por ejemplo, al menos una corriente de reactivo 18, que puede incluir una mezcla de una corriente reciclada y una corriente de alimentación nueva, se pasan al primer reactor 16a junto con una corriente de líquido iónico 20 que cataliza una reacción entre los reactivos. Una corriente de efluente 22a, que comprende una mezcla de productos, líquido iónico y reactivos sin reaccionar, es proporcionada por el primer reactor 16a. La corriente de efluente 22a procedente del primer reactor 16a puede pasarse al segundo reactor 16b. Otra corriente de reactivo 18, que comprende, por ejemplo, reactivos nuevos, reactivos reciclados, o una mezcla de los mismos, también puede pasarse al segundo reactor 16b. Dado que la corriente de efluente 22a procedente del primer reactor 16a incluye líquido iónico, la corriente de efluente 22a procedente del primer reactor 16a también puede comprender una corriente de líquido iónico. De nuevo, dentro del segundo reactor 16b, los reactivos reaccionarán, en presencia del catalizador líquido iónico, y proporcionarán una corriente de efluente 22b.
Para garantizar una mezcla adecuada del líquido iónico y los reactivos de hidrocarburo, los reactores 16a, 16b puede incluir uno o más dispositivos mezcladores (no mostrados) tales como hélices, palas mezcladoras u otras estructuras similares que están configuradas para mezclar los fluidos, así como dispersar el líquido iónico en gotitas. El diseño y la disposición particulares de la zona de reacción 12 no son importantes para la puesta en práctica de la presente invención siempre que proporcione una corriente de efluente 24 neta que comprenda una mezcla de productos, líquido iónico y reactivos sin reaccionar. La corriente de efluente 24 neta se pasa desde la zona de reacción 12 a la zona de separación 14.
Como se muestra en la figura 1, la zona de separación 14 comprende un recipiente de separación 26 que incluye una entrada 28 para la corriente de efluente 24 neta, una salida 30 para una corriente de líquido iónico 32 y una salida 34 para una corriente de efluente de hidrocarburo 36. Dado que el líquido iónico es más pesado que los hidrocarburos, tiende a separarse de la mezcla y fluir hacia abajo. Para utilizar y/o adaptarse a la tendencia de separación del líquido iónico y los hidrocarburos, se prefiere que la salida 30 para la corriente de líquido iónico 32 esté dispuesta cerca de un fondo 38 del recipiente de separación 26, y que la salida 34 para la corriente de efluente de hidrocarburo 36 esté dispuesta cerca de una cubierta superior 40 del recipiente de separación 26. La entrada 28 para la corriente de efluente 24 neta está dispuesta preferiblemente entre las dos salidas 30, 34.
Aunque no se requiere, se prefiere que el recipiente de separación 26 comprenda un recipiente de separación orientado verticalmente, en el que el recipiente de separación 26 tiene una altura H que es mucho mayor que una anchura W del recipiente de separación 26. Una configuración de este tipo es particularmente beneficiosa en los sistemas de reactor 10 en los que el espacio de trazado es limitado.
Adicionalmente, como se muestra en la figura 2, el recipiente de separación 26 puede tener una parte superior 42 con una primera sección transversal horizontal, por ejemplo, un círculo, y una parte inferior 44 con una segunda sección transversal horizontal más pequeña que la primera sección transversal horizontal. Adicionalmente, la parte inferior 44 puede tener un diámetro D1 que es menor que un diámetro de la parte superior 42. Esta configuración proporciona al recipiente de separación 26 un tamaño más pequeño en la parte inferior y un tamaño más grande en la parte superior. Se cree que un diseño de este tipo es particularmente beneficioso para permitir que los sistemas de reactor 10 utilicen menos líquido iónico. Como se ha mencionado anteriormente, el líquido iónico puede ser caro y se cree que la capacidad de operar con un inventario más pequeño es beneficiosa y/o deseable. Como se muestra en la figura 1, las partes superior e inferior 42, 44 pueden estar conectadas por una parte inclinada o cónica 46.
Todavía en la figura 1, la corriente de efluente 24 neta puede pasarse al recipiente de separación 26 en la entrada 28 para la corriente de efluente 24 neta. Preferiblemente, se usa un deflector de dirección de flujo 48 u otra estructura similar para cambiar el flujo de la corriente de efluente 24 neta después de que se haya inyectado en el recipiente de separación 26. Lo más preferiblemente, el deflector de dirección de flujo 48 cambia el flujo de un flujo generalmente horizontal (como resultado de ser inyectado en el recipiente de separación 26) a un flujo vertical (preferiblemente descendente). El deflector de dirección de flujo 48 puede comprender cualquier estructura tal como un deflector, placa de impacto, chapaleta o similares.
Dentro del recipiente de separación 26, el líquido iónico, más pesado, caerá hacia el fondo 38 del recipiente de separación 26, mientras que los hidrocarburos, más ligeros, subirán hacia la cubierta superior 40 del recipiente de separación 26. Esto creará al menos dos fases en el recipiente de separación 26, una fase de líquido iónico 50 y una fase de hidrocarburo 52. La fase de líquido iónico 50 puede retirarse, por ejemplo, mediante una bomba 70, y devolverse a la zona de reacción 12. La fase de hidrocarburo 52 puede pasarse, como es sabido, a una zona de recuperación de producto (no mostrada) que tiene, por ejemplo, una columna de fraccionamiento configurada para separar la corriente de efluente de hidrocarburo 36 en diversos componentes de hidrocarburo que incluyen productos y reactivos.
Como se ha mencionado anteriormente, a medida que los hidrocarburos fluyen hacia arriba en el recipiente de separación 26, los hidrocarburos normalmente incluyen gotitas de líquido iónico arrastrado. Por consiguiente, para recuperar este, al menos un elemento de distribución de líquido iónico 54 está dispuesto dentro del recipiente de separación 26, preferiblemente entre la salida 34 para la corriente de efluente de hidrocarburo 36 y la salida 30 para la corriente de líquido iónico 32. El elemento de distribución de líquido iónico 54 está configurado para permitir que el fluido que fluye hacia arriba, tal como los hidrocarburos, pase a través del elemento de distribución de líquido iónico 54. A medida que el fluido que fluye hacia arriba pasa a través del elemento de distribución de líquido iónico 54, entrará en contacto con líquido iónico asociado con los elementos de distribución de líquido iónico 54. Como resultado del contacto, las gotitas arrastradas de líquido iónico en los hidrocarburos pueden eliminarse de los hidrocarburos ascendentes. Preferiblemente, para minimizar la cantidad de líquido iónico que hay en la corriente de efluente de hidrocarburo 36, el recipiente de separación 26 incluye una pluralidad de elementos de distribución de líquido iónico 54 configurados de tal manera que el fluido que fluye hacia arriba debe pasar a través de múltiples elementos de distribución de líquido iónico 54 antes de retirarse del recipiente de separación 26.
Como se muestra en la figura 3, el elemento o elementos de distribución de líquido iónico 54 pueden proporcionar una capa 56 de líquido iónico y los hidrocarburos ascendentes pueden pasar a través de la capa 56 de líquido iónico. Por ejemplo, el elemento o elementos de distribución de líquido iónico 54 pueden comprender una bandeja 58 que tiene una pluralidad de pasos 60 para el fluido que fluye hacia arriba y al menos un tubo de bajada 62. Las bandejas 58 ilustrativas incluyen bandejas de tipo tamiz, bandejas de tapones de burbuja, bandejas de válvula o similares. Las gotitas de líquido iónico arrastradas en los hidrocarburos pueden eliminarse cuando entran en contacto con la capa 56 de líquido iónico en las bandejas 58.
En realizaciones con elementos de distribución de líquido iónico 54 o bandejas 58 que tienen tubos de bajada 62, se prefiere que los tubos de bajada 62 de elementos de distribución de líquido iónico 54 adyacentes puedan estar en disposición escalonada, o desfasados, para favorecer el flujo a través de los elementos de distribución de líquido iónico 54. Por ejemplo, como se muestra en la figura 3, el tubo de bajada 62 de una bandeja 58 puede disponerse cerca de un centro de la bandeja 58, mientras que el tubo de bajada 62 de una bandeja adyacente se dispone cerca de una periferia exterior de la bandeja 58. Dado el espesor de cada capa 56 supera la altura del tubo de bajada 62, el líquido iónico puede bajar a través del tubo de bajada 62 hasta el siguiente elemento de distribución de líquido iónico 54. De este modo, al alternar los tubos de bajada 62, se favorece el flujo de líquido iónico.
Haciendo referencia tanto a la figura 4 como a la figura 5, el elemento o elementos de distribución de líquido iónico 54 pueden comprender un relleno estructurado 158, 258. Como es sabido, el relleno estructurado 158, 258 utiliza tiras de cintas, láminas u otras estructuras o diseños para proporcionar pasos tortuosos 160, 260 a través del relleno estructurado 158, 258. Los pasos tortuosos 160, 260 del relleno estructurado 158, 258 facilitan el contacto entre un fluido que fluye hacia arriba y un fluido descendente. Por consiguiente, como se analiza a continuación, el líquido iónico puede distribuirse en la parte superior del relleno estructurado 158, 258 con un elemento de distribución o colector (no mostrado) para garantizar una distribución uniforme del líquido iónico. A medida que el líquido iónico fluye hacia abajo en los pasos tortuosos 160, 260, entrará en contacto con los hidrocarburos que fluyen hacia arriba por los pasos tortuosos 160, 260. Las gotitas de líquido iónico arrastradas en los hidrocarburos pueden eliminarse cuando entran en contacto con líquido iónico que fluye hacia abajo. Debería apreciarse que el relleno estructurado 158, 258 representado en las figuras 4 y 5 es meramente ilustrativo y que pueden usarse otros diseños.
Volviendo a la figura 1, con el fin de proporcionar líquido iónico al elemento de distribución de líquido iónico 54 para eliminar las gotitas arrastradas, se proporciona un conducto 66 que puede inyectar líquido iónico al recipiente de separación 26 a través de una entrada 68 para líquido iónico. Se puede usar una bomba 70 para hacer pasar el líquido iónico a la zona de reacción 12 , por ejemplo, como la corriente de líquido iónico 20 y también puede usarse para hacer pasar el líquido iónico en el conducto 66 de vuelta al recipiente de separación 26 a través de la entrada 68 para líquido iónico.
Preferiblemente, la entrada 68 del recipiente de separación 26 para el líquido iónico está dispuesta por encima del elemento de distribución de líquido iónico 54 o, si hay una pluralidad de elementos de distribución de líquido iónico 54, por encima del elemento de distribución de líquido iónico 54 situado más arriba del recipiente de separación 26. Dado que el líquido iónico es más pesado que el hidrocarburo, el líquido iónico que se pasa de vuelta al recipiente de separación 26 a través de la entrada 68 para líquido iónico fluirá hacia abajo. El líquido iónico puede entonces entrar en contacto con los hidrocarburos que fluyen hacia arriba, por ejemplo, formando la capa 56 de líquido iónico sobre el elemento de distribución de líquido iónico 54 a través del cual pasa el fluido que fluye hacia arriba o desplazándose a través de las trayectorias tortuosas y entrando en contacto con el fluido que fluye hacia arriba a contracorriente. Se pueden utilizar otras configuraciones y diseños para aumentar el contacto entre el líquido iónico que se pasa de vuelta al recipiente de separación 26 a través de la entrada 68 para el líquido iónico y los hidrocarburos que suben por el recipiente de separación 26 para eliminar las gotitas arrastradas de líquido iónico.
Al utilizar el líquido iónico para recoger las gotitas arrastradas, hay menos posibilidades de ensuciamiento en comparación con el uso de medios coalescentes o similares. De nuevo, el menor ensuciamiento debería proporcionar un recipiente de separación que requiera menos mantenimiento. Adicionalmente, el uso de los elementos de distribución de líquido iónico proporciona una construcción más simple y puede utilizar diseños de bandejas o de relleno estructurado existentes. El uso de estos diseños existentes puede permitir recipientes de separación menos caros, incluida la adaptación de recipientes de separación existentes usados para diferentes procesos. En suma, los recipientes de separación inventados proporcionan ventajas al requerir menos espacio de trazado, utilizando diseños existentes que pueden adaptarse, y proporcionan configuraciones más simples para recuperar líquido iónico arrastrado.
Debería apreciarse y entenderse por los expertos en la técnica que otros diversos componentes, tales como válvulas, bombas, filtros, refrigeradores, etc., no se han mostrado en los dibujos, ya que se cree que los detalles específicos de los mismos entran ampliamente dentro del conocimiento de los expertos en la técnica y no es necesaria una descripción de los mismos para poner en práctica o comprender las realizaciones de la presente invención.
REALIZACIONES ESPECÍFICAS
Aunque lo que sigue a continuación se describe junto con realizaciones específicas, se entenderá que la presente descripción pretende ilustrar y no limitar el alcance de la descripción anterior y las reivindicaciones adjuntas.
Una primera realización de la invención es una zona de separación para separar una fase de hidrocarburo y una fase de líquido iónico, guardando la zona de separación conformidad con la reivindicación 1 de las reivindicaciones adjuntas. La zona de separación comprende un recipiente de separación que tiene una salida para una corriente de líquido iónico, una salida para una corriente de efluente de hidrocarburo y una entrada para una corriente de efluente; al menos un elemento de distribución de líquido iónico dispuesto en el recipiente de separación entre la salida para la corriente de efluente de hidrocarburo y la entrada para la corriente de efluente, estando el al menos un elemento de distribución de líquido iónico configurado para permitir que el fluido que fluye hacia arriba pase a través del al menos un elemento de distribución de líquido iónico y entre en contacto con líquido iónico; y un conducto configurado para hacer pasar líquido iónico al recipiente de separación por encima del al menos un elemento de distribución de líquido iónico. El recipiente de separación comprende un recipiente de separación orientado verticalmente. La zona de separación comprende una bomba configurada para hacer pasar la corriente de líquido iónico desde la zona de separación a una zona de reacción. La bomba también está configurada para hacer pasar líquido iónico al recipiente de separación. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo que comprende, además, un deflector de dirección de flujo dispuesto dentro del recipiente de separación y configurado para cambiar una dirección de flujo de fluido dentro del recipiente de separación. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde el deflector de dirección de flujo está dispuesto cerca de la entrada para la corriente de efluente. El recipiente de separación comprende una parte superior de un primer diámetro y una parte inferior de un segundo diámetro menor que el primer diámetro. La zona de separación comprende una pluralidad de elementos de distribución de líquido iónico dispuestos en el recipiente de separación entre la salida para la corriente de efluente de hidrocarburo y la entrada para la corriente de efluente. Cada uno de los elementos de distribución de líquido iónico comprende una bandeja, comprendiendo cada bandeja una pluralidad de pasos para el fluido que fluye hacia arriba y un tubo de bajada, y en donde los tubos de bajada de bandejas adyacentes están en disposición escalonada entre sí. Una realización de la invención es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la primera realización en este párrafo en donde la bandeja situada más arriba está configurada para recibir líquido iónico a través del conducto configurado para hacer pasar líquido iónico al recipiente de separación.
También se divulga en el presente documento una zona de separación para separar una fase de hidrocarburo y una fase de líquido iónico, comprendiendo la zona de separación un recipiente de separación orientado verticalmente que tiene una salida para una corriente de líquido iónico, una salida para una corriente de efluente de hidrocarburo y una entrada para una corriente de efluente; una pluralidad de elementos de distribución de líquido iónico dispuestos en el recipiente de separación entre la salida para una corriente de efluente de hidrocarburo y la entrada para la corriente de efluente, estando configurado cada elemento de distribución de líquido iónico para permitir que el fluido que fluye hacia arriba pase a través del al menos un elemento de distribución de líquido iónico y entre en contacto con líquido iónico; una bomba configurada para hacer pasar la corriente de líquido iónico desde la zona de separación a una zona de reacción; y un conducto configurado para hacer pasar líquido iónico desde la bomba de vuelta al recipiente de separación orientado verticalmente. Una realización de la descripción es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la segunda realización en este párrafo en donde el líquido iónico del conducto se pasa al recipiente de separación orientado verticalmente en una posición por encima del elemento de distribución de líquido iónico situado más arriba y por debajo de la salida para la corriente de efluente de hidrocarburo. Una realización de la descripción es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la segunda realización en este párrafo en donde cada elemento de distribución de líquido iónico comprende, además, un tubo de bajada. Una realización de la descripción es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la segunda realización en este párrafo en donde el recipiente de separación comprende una parte superior de un primer diámetro y una parte inferior de un segundo diámetro menor que el primer diámetro. Una realización de la descripción es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la segunda realización en este párrafo que comprende, además, un deflector de dirección de flujo configurado para cambiar una dirección de flujo de fluido dentro del recipiente de separación. Una realización de la descripción es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la segunda realización en este párrafo en donde el recipiente de separación comprende, además, una parte cónica dispuesta entre la parte superior y la parte inferior, y en donde el deflector está dispuesto en la parte cónica.
También se divulga en el presente documento un proceso para separar un efluente que incluye un catalizador de líquido iónico, comprendiendo el proceso hacer pasar una corriente de efluente de reactor desde una zona de reacción a un recipiente de separación vertical, en donde el recipiente de separación comprende una parte superior de un primer diámetro y una parte inferior de un segundo diámetro menor que el primer diámetro y una parte cónica dispuesta entre la parte superior y la parte inferior; separando la corriente de efluente de reactor en una fase de líquido iónico y una fase de hidrocarburo; haciendo pasar una primera parte de la fase de líquido iónico a la zona de reacción; y eliminando las gotitas de líquido iónico arrastradas en la fase de hidrocarburo en el recipiente de separación vertical poniendo en contacto la fase de hidrocarburo con el líquido iónico dispuesto dentro de la parte superior del recipiente de separación vertical. Una realización de la descripción es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la tercera realización en este párrafo en donde una capa de líquido iónico está dispuesta sobre un elemento de distribución de líquido iónico dentro de la parte superior del recipiente de separación vertical. Una realización de la descripción es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la tercera realización en este párrafo en donde el recipiente de separación vertical comprende una pluralidad de elementos de distribución de líquido iónico. Una realización de la descripción es una, cualquiera o todas las realizaciones anteriores en este párrafo hasta la tercera realización en este párrafo que comprende, además, hacer pasar una segunda parte de la fase de líquido iónico desde la parte inferior del recipiente de separación vertical a la parte superior del recipiente de separación vertical.
Claims (3)
1. Una zona de separación (14) para separar una fase de hidrocarburo (52) y una fase de líquido iónico (50), comprendiendo la zona de separación (14):
un recipiente de separación (26) que tiene una salida (30) para una corriente de líquido iónico (32), una salida (34) para una corriente de efluente de hidrocarburo (36) y una entrada (28) para una corriente de efluente (24), en donde el recipiente de separación (26) comprende una parte superior (42) de un primer diámetro y una parte inferior (44) de un segundo diámetro menor que el primer diámetro;
una pluralidad de elementos de distribución de líquido iónico (54) dispuestos en el recipiente de separación (26) entre la salida (34) para una corriente de efluente de hidrocarburo (36) y la entrada (28) para una corriente de efluente (24), estando los elementos de distribución de líquido iónico (54) configurados para permitir que el fluido que fluye hacia arriba pase a través del al menos un elemento de distribución de líquido iónico (54) y entre en contacto con líquido iónico, y en donde cada uno de los elementos de distribución de líquido iónico (54) comprende una bandeja (58), comprendiendo cada bandeja (58) una pluralidad de pasos (60) para el fluido que fluye hacia arriba y un tubo de bajada (62), y en donde los tubos de bajada (62) de bandejas (58) adyacentes están en disposición escalonada entre sí; y un conducto (66) configurado para hacer pasar líquido iónico al recipiente de separación (26) por encima de la pluralidad de elementos de distribución de líquido iónico (54);
en donde el recipiente de separación (26) comprende un recipiente de separación (26) orientado verticalmente; en donde la zona de separación (14) comprende además una bomba (70) configurada para hacer pasar la corriente de líquido iónico (32) desde la zona de separación (14) a una zona de reacción (12), y en donde la bomba (70) también está configurada para hacer pasar líquido iónico al recipiente de separación (26).
2. La zona de separación (14) de la reivindicación 1, que comprende, además:
un deflector de dirección de flujo (48) dispuesto dentro del recipiente de separación (26) y configurado para cambiar una dirección de flujo de fluido dentro del recipiente de separación (26).
3. La zona de separación (14) de la reivindicación 2, en donde el deflector de dirección de flujo (48) está dispuesto cerca de la entrada (28) para una corriente de efluente (24).
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