PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA GENERAR DESTILADO INTERMEDIO A PARTIR DE FUENTES DE ENERGIA HIDROCARBONACEAS
MEMORIA DESCRIPTIVA
La invención se relaciona con un procedimiento y un dispositivo para generar destilados intermedios a partir de fuentes de energía hidrocarbonáceas. Se sabe de la técnica antecedente cómo liberar los combustibles en forma de hidrocarburo contenidos en residuos, no sólo mediante reacción con oxígeno mediante combustión o gasificación sino cómo liberarlos en forma material como tratamiento catalítico en ausencia de aire en un baño de aceite y obtenerlos como un material valioso. Esto funciona para evitar la formación de CO2 en la disposición de residuos y sirve para producir combustibles o propelentes a partir de los residuos. El residuo en forma de materias primas renovables, como madera y partes vegetales de productos de desecho como plásticos, de desechos animales y vegetales, de aceites de desecho y otras materias primas orgánicas que contienen una proporción preferiblemente elevada de hidrocarburos y, debido a su utilización energética pueden denominarse como materiales de valor o fuentes de energía, permanece en el baño de aceite hasta que, mediante deshidratación molecular, polimerización molecular e
hidrogenado molecular (despolimerización/conversión en aceite) estos hidrocarburos pueden separarse como vapor de hidrocarburo. DE 100 49 377 C2 divulga un procedimiento para convertir plásticos, grasas, aceites y otros desechos hidrocarbonáceos en aceites, en donde un catalizador de silicato de aluminio y sodio se mezcla en un evaporador de circulación en un circuito en un hidrocarburo con alto punto de ebullición, como aceite térmico, aceite de base o petróleo combustible, y en la parte del reactor por debajo del sistema de destilación se añaden plásticos, grasas, aceites y otros desechos hidrocarbonáceos. El sitio de reacción para la reacción de conversión en aceite es un sistema evaporador de circulación que consiste en un evaporador de haz de tubos que se calienta con gas de combustión y un reactor conectado a dos tubos, cuyo reactor necesita funciones de alimentación y de descarga. Sobre el reactor se dispone una columna de destilación que capta el producto catalíticamente fragmentado en forma de vapor y los separa en el diesel del producto, una fracción para producción de petróleo y reflujo hacia el reactor para una reacción de fragmentado catalítico adicional. Mediante combustión por debajo del evaporador de circulación, el gas de combustión caliente se genera y pasa a través de los tubos de gas de combustión del evaporación de circulación. En el evaporador de circulación los gases de combustión calientes se enfrían, en donde en la parte de fondo del evaporador de circulación resultan temperaturas de aproximadamente 430 a 470° en el interior de los tubos, en donde los aceites que contienen catalizador pasan sobre los tubos junto con
los residuos fundidos, lo cual lleva a un fragmentado catalítico selectivo de los residuos para formar un vapor de hidrocarburo. La alta temperatura de los gases de combustión calientes lleva a la formación de coque de reacción el cual reacciona con el silicato de aluminio dopado con sodio para formar un residuo no reactivo el cual hace fallar a la planta y detiene la reacción. Esta mezcla de reacción del catalizador y el coque de reacción se combina con las paredes del evaporador de circulación y el reactor para formar un residuo duro y requiere un gasto elevado para limpiarse en intervalos de mantenimientos cortos. La operación económica del procedimiento conocido es por ello únicamente posible con restricciones. Además, solo se logran bajo rendimientos del valor de calentamiento de la sustancias de suministro. EP 1 538 191 A1 divulga un procedimiento para generar combustible diesel a partir de residuos hidrocarbonáceos en un circuito de aceite con deposición de sólidos y destilación de producto para el producto diesel, en donde la aplicación de energía principal y con ello el calentamiento principal tiene lugar mediante una o más bombas y en donde el flujo de energía de la bomba es frenado por un agitador contragiratorio y que se pretende convertir en calor. El suministro de energía activa mediante calentamiento a través de la pared no está contemplado en este procedimiento. Más bien, el calor no se transporta a través de la pared, sino que se libera directamente en el sistema de reacción. El agitador en este caso también funciona para la limpieza completa de las superficies dispuestas en el
circuito. La conversión industrial del procedimiento conocido en EP 1 538 191 A1 es problemática. Además, se puede establecer la estabilidad del procedimiento únicamente con dificultad. Además, el procedimiento descrito previamente se distingue por un rendimiento menor del valor de calentamiento de la sustancia de suministro. DE 10 2005 056 735 B3 divulga un mezclador de cámaras de alto desempeño para dispersiones de aceite catalítico como reactor para la despolimerización y polimerización de residuos hidrocarbonáceos a destilado intermedio. El suministro de energía y el porcentaje de conversión tienen lugar predominantemente en el mezclador de cámaras de alto desempeño, en donde la eficiencia de la bomba del mezclador de cámara de alto desempeño es baja, es decir la energía introducida se convierte principalmente en energía de mezclado y en energía de fricción. Este procedimiento también tiene una baja estabilidad de procedimiento. El objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para generar un destilado intermedio a partir de fuentes de energía hidrocarbonáceas que no sea costoso, que tenga baja complejidad en términos del procedimiento y que asegure una elevada estabilidad del procedimiento y en segundo lugar un alto rendimiento del valor de calentamiento de las fuentes de energía usadas. Para lograr el objeto mencionado arriba, un procedimiento del tipo mencionado al inicio establece que al menos una fuente de energía hidrocarbonácea, opcionalmente al menos un catalizador y opcionalmente al
menos un aditivo, en donde el aditivo puede ser un neutralizados se alimentan como material de suministro a un reactor que contiene una mezcla de aceite de procesamiento, en donde una corriente de mezcla del aceite de procesamiento se remueve del reactor y se calienta a una temperatura de procesamiento entre 150°C y 400°C, preferiblemente entre 350°C y 380°C, en donde la corriente de mezcla del aceite de procesamiento así calentado se alimenta a un desgasificador, en donde, el desgasificador, un destilado intermedio vaporoso, a saber compuestos de hidrocarburo vaporosos en la escala de ebullición de la fracción del destilado intermedio de aceite mineral se separa o remueve de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento calentado y en donde una corriente de mezcla del aceite de procesamiento liberado del destilado intermedio vaporoso se recircula del desgasificador a la mezcla del aceite de procesamiento presente en el reactor. La invención proporciona primero un calentamiento fuera del reactor cuya corriente de mezcla del aceite de procesamiento se removió del mismo a temperaturas de máximo 400°C, preferiblemente de un máximo de 350°C a 380°C, de manera tal que se reduce la formación de coque de reacción. El calentamiento se realiza a manera de gradiente reducido. En este contexto el procedimiento de conformidad con la invención estipula que, durante el calentamiento de la mezcla del aceite de procesamiento se alcanzan picos de temperatura, tal y como ocurre durante el calentamiento de la mezcla de aceite de procesamiento en el procedimiento conocido de DE 100 49 377 C2 en los haces de tubos del evaporador y que puede excluirse en
la transferencia térmica mediante un procedimiento adecuado del proceso. Durante el calentamiento de la mezcla del aceite del procesamiento, la temperatura máxima sobre toda la sección transversal de flujo debe estar siempre por debajo de 400°C, preferiblemente debajo de 380°C. Por medio de la formación reducida de coque así efectuada, se puede reducir el gasto elevado en limpieza y los intervalos de mantenimiento se prolongan, lo cual contribuye a una elevada eficiencia económica del procedimiento de conformidad con la invención. Además, en el caso de la invención, no se estipula un circuito de mezclado del aceite de procesamiento en su sentido verdadero: en el caso de la invención el vapor del destilado intermedio liberado de la mezcla del aceite de procesamiento calentado se remueve en el desgasificador y sólo se recircula al reactor la mezcla del aceite de procesamiento que se libera del destilado intermedio vaporoso. Mediante un diseño estructural adecuado del desgasificador, se puede incrementar significativamente el rendimiento del procedimiento de conformidad con la invención en comparación con los procedimientos conocidos. Preferiblemente al menos algo de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento calentado puede aplicarse desde la parte superior hacia el desgasificador y dividirse en partes internas del desgasificador en una multiplicidad de subcorrientes, en donde las subcorrientes luego fluyen en un flujo de película percolada hacia el reactor. Preferiblemente, en el desgasificador, se forma un flujo de película percolada esencialmente uniforme con una formación menor de burbujas, en donde las subcorrientes
de la mezcla del aceite de procesamiento fluyen hacia abajo a manera de cadena. En relación con la invención, se ha encontrado sorprendentemente que una superficie calma del flujo de película percolada contribuye a un alto rendimiento del valor de calentamiento de la fuente de energía usada, en donde no se desea un flujo similar a gotas de la mezcla de aceite de procesamiento a través de desgasificador y que preferiblemente se excluye sustancialmente mediante un diseño estructural apropiado de las partes internas. Algo de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento calentado también puede introducirse en el desgasificador tangencialmente, preferiblemente por debajo de las partes internas y fluye en forma de un flujo giratorio en una pared interior del contenedor del gasificador hacia abajo del reactor. Mediante la división de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento calentado hacia una primera subcorriente aplicada desde la parte superior hacia el desgasificador sobre las partes internas y una segunda subcorriente introducida tangencialmente en el desgasificador por debajo de las partes internas, se genera una gran área superficial de la mezcla del aceite de procesamiento en el desgasificador lo cual lleva a una liberación elevada de destilado intermedio vaporoso en el desgasificador. De acuerdo con el dispositivo, el desgasificador en consecuencia comprende un espacio divisor superior y un espacio de desgasificación de fondo, en donde, en el espacio divisor, se proveen partes internas para guía de flujo e incremento de área superficial para dividir una corriente de mezcla del aceite de procesamiento y para incrementar el área superficial de la
corriente de mezcla del aceite de procesamiento, en donde, preferiblemente, la corriente de mezcla del aceite de procesamiento puede suministrarse de forma central hacia el espacio divisor a partir de la parte superior sobre las partes internas. El espacio de desgasificación, adicionalmente, puede comprender al menos una entrada para una corriente de mezcla del aceite de procesamiento tal que la corriente de mezcla de aceite de procesamiento pueda introducirse tangencialmente en el desgasificador y fluya hacia abajo del reactor como un flujo giratorio en una pared interior del contenedor del espacio de desgasificación. La entrada hacia el espacio de desgasificación se dispone aquí preferiblemente por debajo de las partes internas de la guía de flujo y de aumento de aire superficial del espacio divisor. La estructura del desgasificador de conformidad con la invención se distingue por una elevada capacidad de autolimpieza y es de bajo mantenimiento, en donde el aumento al máximo del área superficial de la mezcla del aceite de procesamiento que fluye a través del desgasificador se asegura con un rendimiento elevado correspondiente de destilado intermedio vaporoso. El suministro de energía principal durante el calentamiento de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento removido del reactor a una temperatura de procesamiento preferiblemente entre 350°C y 380°C tiene lugar de acuerdo con la invención mediante una transferencia térmica indirecta desde un portador térmico preferiblemente líquido en al menos un mezclador estático que tenga un aparato de transferencia térmico integrado. De acuerdo con el dispositivo, el mezclador estático puede construirse como
un intercambiador térmico de mezclado que tenga una multiplicidad de haces de tubos para un portador térmico, en particular un aceite térmico, y elementos de mezclado entre los haces de tubos para mezclado turbulento de la mezcla del aceite de procesamiento. Por ello, puede desarrollarse un mezclado intensivo y calentamiento de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento a calentarse al mismo tiempo, mediante un mezclado turbulento de la mezcla del aceite de procesamiento en el mezclador estático. Además, se puede contemplar una transferencia térmica indirecta de la mezcla del aceite de procesamiento contenida en el reactor, en donde una transferencia térmica de un portador térmico preferiblemente líquido como, por ejemplo, un aceite térmico caliente, a la mezcla del aceite de procesamiento puede proceder mediante una pared exterior del reactor. El aceite térmico que puede utilizarse para calentar la corriente de mezcla del aceite de procesamiento en la mezcla estática y para calentar la mezcla del aceite de procesamiento contenida en el reactor debe tener una temperatura máxima preferible por debajo de 400°C, en particular por debajo de 380°C, para evitar o reducir la formación de coque de reacción, lo cual al final simplifica el mantenimiento. De acuerdo con el dispositivo el reactor puede comprender una sección de pared cilindrica superior, en donde preferiblemente la sección de pared superior está construida como un cilindro de doble coraza que tenga una pared interior del reactor y una pared exterior del reactor y en donde, más preferiblemente, en la doble coraza, se provee un aparato de guía el cual se
monta a manera de espiral sobre al menos una pared del reactor para un portador térmico. La sección de pared superior comprende un puerto de entrada superior y un puerto de entrada de fondo para un portador térmico, en donde el portador térmico fluye en espiral hacia abajo a lo largo la pared interior del reactor. Es por ello posible un suministro de energía adicional o enfriado de la mezcla del aceite de procesamiento en el reactor. La corriente de mezcla del aceite de procesamiento que está liberada de vapor del destilado intermedio puede desviarse a la entrada al reactor desde el desgasificador, en donde, preferiblemente, se genera un flujo giratorio tangencial en la pared del reactor. La mezcla del aceite de procesamiento en el reactor en este caso se somete a un mezclado estático. En una región de entrada superior del reactor, preferiblemente, se proporcionan partes internas para desviar el flujo de la mezcla de aceite de procesamiento liberado y recirculado desde el desgasificador al reactor, en donde las partes internas se construyen para generar un flujo de pared tangencial a lo largo de la pared del reactor. Así, el reactor se construye como un mezclador estático, en donde no se requieren aparatos de agitación activos. Esto contribuye a una estructura costeable del reactor. El reactor puede tener un fondo de contenedor abovedado hacia dentro, de manera que se forma un cono de sedimentación en la región de fondo del reactor, lo cual simplifica la descarga del material catalizador de desecho, de aditivos y de fuente de energía sin reaccionar del reactor.
En una modalidad adicional del procedimiento de conformidad con la invención, es posible estipular que una corriente de mezcla del aceite del procesamiento adicional pase del reactor hacia un prerreactor que tenga aparatos de mezclado, en donde el material de suministro se alimenta al prerreactor y se mezcla con la corriente de mezcla del aceite del procesamiento adicional en el prerreactor y en donde la corriente resultante de mezcla del aceite de procesamiento rica en hidrocarburos recircula del prerreactor al reactor. En el prerreactor, se da un deshidratado previo y desgasificado previo y una reacción catalítica ocurre únicamente a un grado menor. En el prerreactor, el material de suministro se mezcla con la mezcla del aceite de procesamiento el cual está a aproximadamente 350°C y se origina del reactor (principal), en donde se inicia el procedimiento de licuefacción de la fuente de energía. No obstante, el fragmentado de los compuestos de hidrocarburo se evita preferiblemente de manera sustancial debido a los cortos lapsos de permanencia en el prerreactor y que luego tiene lugar únicamente en el reactor (principal). El prerreactor que construye preferiblemente como un transportador helicoidal comprende al menos un tornillo helicoidal de alimentación, preferiblemente un tornillo helicoidal doble como unidad de alimentación, para el material de suministro y un contenedor de mezclado conectado al tornillo helicoidal de alimentación, en donde, más preferiblemente, el tornillo helicoidal de alimentación se acopla lo más que puede a la región de fondo de contenedor de mezclado y comprende paletas de mezclado en el fondo. Esto asegura, en primer lugar, un mezclado
intensivo del material de suministro con la mezcla del aceite de procesamiento que se origina desde el reactor (principal) y en segundo lugar asegura una autolimpieza adecuada del tornillo helicoidal de alimentación. En principio, el tornillo helicoidal de alimentación se enfría al seguir el material de suministro, en donde, no obstante, en particular cuando el procedimiento está siendo realizado, por razones de resistencia del material, el enfriamiento del tornillo helicoidal de alimentación puede ser necesario. En principio, también es posible que el calentamiento del tornillo helicoidal de alimentación esté contemplado para asegurar una temperatura suficientemente elevada en el prerreactor. Para el mezclado intensivo, el contenedor de mezclado del reactor puede comprender al menos una entrada de fondo para la corriente de mezcla del aceite de procesamiento adicional desde el reactor (principal) y al menos una salida superior para la corriente de mezcla del aceite de procesamiento rico en hidrocarburos. El contenedor de mezclado se construye así como un mezclador estático en el cual, no obstante, no tienen lugar en esencia procedimientos de fragmentado de la fuente de energía. Partes internas correspondientes pueden proveerse como un suplemento, para intensificar el mezclado. Para el mismo propósito, se puede proporcionar una alimentación tangencial de la corriente adicional de la mezcla del aceite de procesamiento en el contenedor de mezclado. Finalmente, también se puede alimentar un aceite portador al reactor (principal) por medio del prerreactor, en particular mediante el
contenedor de mezclado, cuyo aceite portador forma un componente de la mezcla del aceite de procesamiento en el reactor. Para asegurar una estabilidad elevada del procedimiento y alto rendimiento del valor de calentamiento del material de suministro, la relación de volumen de la mezcla de aceite de procesamiento en el reactor principal a la mezcla de aceite de procesamiento adicional en el prerreactor debe fijarse a 5:1 a 8:1. Esto asume un diseño estructural apropiado del contenedor del reactor y de la cámara de mezclado del prerreactor. La corriente de la mezcla del aceite de procesamiento rico en hidrocarburos recirculada en el prerreactor se mezcla con la mezcla del aceite de procesamiento contenida en el reactor y la corriente de mezcla del aceite de procesamiento del desgasificador el cual está desprovisto del destilado intermedio vaporoso. La corriente de mezcla del aceite de procesamiento rico en hidrocarburos se alimenta en el reactor por debajo de las partes internas que están provistas en la región superior de reactor para desviar el flujo de la mezcla del aceite de procesamiento liberado que se recircula desde el desgasificador hacia el reactor. La corriente de mezcla del aceite de procesamiento rico en hidrocarburos recirculada desde el prerreactor preferiblemente en este caso se introduce tangencialmente en una zona de mezclado del reactor de manera que se forma un flujo giratorio de toda la mezcla del aceite de procesamiento en el reactor. Por medio del suministro dirigido de la corriente de mezcla de aceite de procesamiento rico en hidrocarburos recirculado desde el prerreactor, la mezcla del aceite de
procesamiento del reactor gira. La dirección de rotación de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento liberado recirculado desde el desgasificador, después de ingresar en el reactor, puede corresponder en este caso a la dirección de rotación de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento rico en hidrocarburos introducido tangencialmente desde el prerreactor. De acuerdo con el dispositivo, el reactor puede comprender una parte de fondo que tiene una sección de pared superior cónicamente ahusada y una sección de pared de fondo cónicamente ahusada, en donde las secciones de pared superior y de fondo se conectan una con otra mediante una sección de pared cilindrica. La corriente de mezcla del aceite de procesamiento que se alimenta al mezclador estático para calentamiento y mezclado puede retraerse en la región superior de la sección de pared superior cónicamente ahusada, en donde se proporciona al menos una salida. Mediante esta estructura del reactor es posible remover, a partir de una primera zona superior de sedimentación del reactor, la corriente de mezcla del aceite de procesamiento que va a calentarse y pasarlo al calentador estático que tiene un aparato de transferencia térmica integrado. En la región superior de la sección de pared de fondo cónicamente ahusada de la parte de fondo, se proporciona al menos una salida adicional. Esta salida está provista para drenar desde una segunda zona de sedimentación de fondo del reactor una corriente de mezcla del
aceite de procesamiento que está enriquecido con al menos un catalizador y opcionalmente con al menos un aditivo. Para el uso repetido del catalizador es posible mezclar la corriente de mezcla del aceite de procesamiento de la primera zona de sedimentación superior, cuya corriente de mezcla del aceite de procesamiento va a calentarse, con una corriente de mezcla del aceite de procesamiento enriquecida con catalizador y opcionalmente aditivo a partir de una segunda zona de sedimentación de fondo del reactor y con ello establecer una concentración definida de catalizador en la mezcla del aceite de procesamiento. Las dos corrientes se mezclan antes de ingresar en el mezclador estático, para que ambas corrientes se mezclen y calienten intensivamente en el mezclador. Además, se puede proporcionar un aparato de control de bucle abierto o bucle cerrado para el control de bucle abierto o bucle cerrado de la relación de flujo volumétrico de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento a calentarse a la corriente de mezcla del aceite de procesamiento enriquecido. Una subcorriente de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento a calentarse y opcionalmente una subcorriente adicional de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento enriquecido con catalizador y opcionalmente un neutralizador forman la corriente de mezcla del aceite de procesamiento adicional alimentado al prerreactor. Poco después del transporte de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento que va a calentarse y opcionalmente de la corriente de
mezcla del aceite de procesamiento enriquecido con catalizador en el mezclador estático, se puede añadir al menos un catalizador no consumido y/u opcionalmente al menos un aditivo a partir de contenedores de depósito apropiados. En este caso el catalizador y/o aditivo, antes de la adición, preferiblemente se mezcla con un aceite portador o se emulsiona en un aceite portador, lo cual simplifica el mezclado. De acuerdo con la invención se provee adicionalmente que la fuente de energía, el catalizador y opcionalmente el aditivo que en conjunto pueden formar el material de suministro para el procedimiento se mezclan uno con otro antes de alimentarse en el prerreactor y se calientan a una temperatura de por debajo de 120°C, de preferencia a aproximadamente 80 a 100°C. En este caso, el secado y también la formación de agregados ocurren previos a la alimentación del material de suministro hacia el prerreactor. La fuente de energía en este caso se mezcla y se seca en caliente con preferiblemente catalizador y/o neutralizador pulverulento, en donde el agregado resultante tiene un área superficial de reacción elevada y no tiene lugar la separación. Además el agregado tiene un mayor tiempo de permanencia en la mezcla del aceite de procesamiento. El rendimiento se incrementa aún más con esto. La invención permite la combinación de conceptos individuales de la invención con otros, incluso si esto no se describe en lo individual. Además, un significado inventivo independiente se atribuye a mezclado estático y el incremento en el área superficial en la mezcla del aceite de
procesamiento en el desgasificador y en el reactor, y también al premezclado del material de suministro con la mezcla del aceite de procesamiento en el prerreactor, en donde los conceptos inventivos vinculados con lo présente también pueden justificar independientemente un concepto inventivo uno del otro. La invención se describirá en lo sucesivo mediante ejemplos con referencia para los dibujos. En los dibujos La figura 1 muestra un diagrama de flujo del procedimiento esquemático de la alimentación de una fuente de energía rica en hidrocarburo junto con un catalizador y un neutralizador en un circuito de aceite para generar destilado intermedio vaporoso y La figura 2 muestra un diagrama de flujo del procedimiento esquemático del circuito de reacción para la generación de destilado intermedio a partir de fuentes de energía hidrocarbonácea. La figura 1 muestra un diagrama de flujo del procedimiento que muestra la alimentación de una fuente de energía que contiene hidrocarburos 1 en un circuito de aceite para generar el destilado intermedio 2. La fuente de energía 1 , en el caso actual, es biomasa seca y molida que se almacena en un contenedor de depósito 3. La fuente de energía 1 cae por la gravedad del contenedor de almacenamiento 3 hacia un primer tornillo helicoidal del transportador 4. Al girar el usillo, la mezcla de materia es empujada hacia la tolva inferior de un transportador de cadena de tubos 5. El transportador de cadena de tubos 5 transporta la fuente de energía 1 a una altura de
aproximadamente 12 m hacia una tolva superior. De ahí la fuente de energía 1 cae debido a la gravedad a un tornillo helicoidal de alimentación 6. El tornillo helicoidal de alimentación 6 transporta la energía 1 a una velocidad de 5 m3/h hacia un primer seguro de alimentador en estrella o hacia un segundo seguro del alimentador en estrella 8. Los seguros del alimentador en estrella 7, 8 sirven para la dosificación periódica de material de partida a los mezcladores de cono 9, 10, en donde cada seguro del alimentador en estrella 7, 8 está diseñado con una capacidad de transporte de 5 m3/h. Los seguros del alimentador en estrella 7, 8 son barreras dinámicas, ya que el material puede ser transportado a través de y simultáneamente a una subpresión ligera, generada por una planta de vacío, lo cual se hace posible en los mezcladores de cono 9, 10. Los mezcladores de cono 9, 10 se desgasifican para disminuir la proporción de oxígeno y reducir el riesgo de ignición del vapor de aceite producido en el procedimiento adicional. Los mezcladores de cono 9, 10 tienen un volumen neto de aproximadamente 2.4 m3. Los mezcladores de cono 9, 10 se operan alternadamente de forma periódica. Aunque el primer mezclador de cono 9 se carga con la fuente de energía 1 , el segundo mezclador de cono 10 puede mezclarse utilizando el tornillo helicoidal integrado. Además de la fuente de energía 1 , periódicamente se puede añadir al menos un catalizador 1a y/o un aditivo 1b, como, por ejemplo, un neutralizador, a los mezcladores de cono 9, 10, en donde el catalizador 1a y el
aditivo 1b pueden ser una mezcla pulverulenta. El tiempo de mezclado, calentado, remoción de humedad y desgasificación en los mezcladores de cono 9, 10 es de aproximadamente media hora, y el periodo de la operación de carga igualmente es de media hora. Ya que ambos mezcladores de cono 9, 10 tienen una doble coraza, calentar la mezcla de materia en los mezcladores de cono 9, 10 a aproximadamente 100°C es posible. Los mezcladores de cono 9, 10 se calientan utilizado un medio de calentamiento, preferiblemente un aceite térmico, de manera que el material de suministro 12 preferiblemente alcance una temperatura de aproximadamente 80°C en los mezcladores de cono 9, 10. Esto lleva al secado del material de suministro 12 con formación de aglomerados que tiene el efecto conveniente sobre rendimiento en la generación de destilado intermedio 2 a partir de la fuente de energía 1. La elevación de temperatura es necesaria para disminuir la proporción de agua en la mezcla, ya que se evaporiza a esta temperatura y puede removerse mediante líneas de desgasificación de los mezcladores de cono 9, 10. En una proporción excesiva de agua, podría ocurrir una explosión de vapor de agua en procedimientos adicionales. Adicionalmente, a una proporción elevada de agua se disminuiría la eficiencia de separación eficaz en la generación de destilado intermedio a partir de fuentes de energía hidrocarbonáceas 1. Los dos mezcladores de cono 9, 10 hacen posible la carga continua de un rector de cuatro zonas 11 que se muestra en la figura 2, en donde, mediante correderas impermeables a gas, los mezcladores de cono 9,
10, se vacían periódicamente. El material de suministro 12 se descarga de los mezcladores de cono 9, 10, cuyo material de suministro está compuesto por la fuente de energía 1 , opcionalmente el catalizador y opcionalmente al menos un aditivo. El material de suministro 12 pasa a un tornillo helicoidal de conexión 13 y luego a un tornillo helicoidal de compactación 14 en el cual el material de suministro 12 es presionado a la mitad de su tamaño original. El tornillo helicoidal de conexión 13 y el tornillo helicoidal de compactación 14 cada uno tienen una doble coraza a través de la cual pasa un medio de calentamiento, preferiblemente aceite térmico a una temperatura de aproximadamente 100 a 120°C. Esto asegura que la temperatura del material de suministro 12 se mantenga constante a aproximadamente 100°C. Además, el tornillo helicoidal de compactación 14 tiene puntos de succión para remover proporciones adicionales de agua, por ejemplo agua adherida al material de suministro seco 12. Adicionalmente, la proporción de oxígeno disminuye adicionalmente. A partir del tornillo helicoidal de compactación 14, el material de suministro 12 llega a dos ruedas de descarga ATEX 15, 16. Las ruedas de descarga 15, 16 transportan el material de suministro 12 hacia la tolva de llenado 17 de un mezclador de alimentación de tornillo helicoidal 18. El mezclador de alimentación de tornillo helicoidal 18 es un prerreactor que tiene un aparato de mezclado y comprende un tubo de conexión ovoide 19, un tornillo helicoidal doble 20 y un contenedor de mezclado con una capacidad de aproximadamente 800 litros 21.
El material de suministro 12 es empujado mediante el tornillo helicoidal doble 20 desde la tolva de carga 17 a través del tubo de conexión 19 hacia el contenedor de mezclado 21 y se mezcla con una corriente de mezcla del aceite de procesamiento 22 a aproximadamente 350°C que se retrae del reactor 11 y que consiste en un aceite portador que contiene la fuente de energía disuelta previamente 1 que está en parte presente en forma fragmentada. Los extremos de tornillo del tornillo helicoidal doble 20 tienen paletas de mezclado 23 que contribuyen al mezclado del material de suministro 12 con la corriente de mezcla del aceite de procesamiento 22. La función de mezclado es soportada por el bombeo tangencial dosificado de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento 22 a partir del reactor 11 al contenedor de mezclado 21 utilizando la bomba de alojamiento en espiral 24 más precisamente a dos puntos de alimentación 25, 26 del contenedor de mezclado 21. Esto asegura un mezclado doble. Adicionalmente, el tornillo helicoidal doble 20 actúa como un deflector, ya que se sitúa en la región entre el centro del contenedor de mezclado 21 y la pared de éste. Mediante el tornillo helicoidal doble 20, se ocasiona una turbulencia adicional de flujo. El uso de un tornillo helicoidal doble 20 se distingue, además, por una elevada seguridad operacional a temperaturas comparativamente elevadas en el contenedor de mezclado 21. En el contenedor de mezclado 21 la mezcla del aceite de procesamiento 22 fluye con un movimiento giratorio hacia arriba y se mezcla con el material de suministro 12 que se transporta hacia adentro. Después de
un corto tiempo, una corriente de mezcla del aceite de procesamiento rico en hidrocarburos 25 así obtenidos se toma en la región superior del contenedor de mezclado 21 y recircula hacia el reactor 11. Cuando el material de suministro 12 llega en el mezclador de alimentación de tornillo helicoidal 18, el procedimiento de licuefacción inicia. El procedimiento de fragmentación, a saber la fragmentación de las cadenas de hidrocarburo, debido a un tiempo de permanencia muy corto de la mezcla del aceite de procesamiento en el mezclador de alimentación de tornillo helicoidal 18, no inicia o sólo a un ligero grado, pero inicia exclusivamente o predominante sólo en el procedimiento principal en el reactor 11. Si la fuente de energía 1 que aún está disuelta de manera incompleta flota en la superficie de la mezcla de reacción en el contenedor de mezclado 21 , se regresa o pasa de regreso hacia la mezcla por medio de las partes internas correspondientes en el contenedor de mezclado 21. Si el material de suministro 12 se disuelve en el mezclador de alimentación de tornillo helicoidal 18, las fracciones de agua residual se liberan las cuales pasan fuera del mezclador de alimentación de tornillo helicoidal 18. El vapor de agua pasa hacia un separador de partículas líquidas 27 que contiene empaques en los que las gotas de aceite que se cotransportan por el vapor permanecen adheridas y fluyen hacia el mezclador de alimentación de tornillo helicoidal 18. El vapor de agua se remueve por medio de una planta de vacío y el agua residual se licúa en un condensador 28.
Ambos husillos 29, 30 del tornillo helicoidal doble 20 operan en una manera autolimpiadora. Los husillos 29, 30 están montados giratoriamente en el extremo de fondo en la base cónica del contenedor de mezclado 21 y en el extremo superior por medio de conductos de flecha de la tolva de carga 17. El tubo de conexión 19 también está ajustado con una doble coraza ya que las temperaturas de arriba de 350°C pueden prevalecer en el contenedor de mezclado 21. La temperatura en la tolva de carga 17 no deben exceder los 100°C ya que las ruedas de descarga 15, 16 están diseñadas para tener una protección ATEX sólo arriba de los 100°C. Si fluye mucho calor hacia arriba por medio del tubo de conexión 19, puede eliminarse por medio de la doble coraza, en donde un medio de enfriamiento correspondiente pasa a través de la doble coraza. Para la introducción del aceite portador 31 , tal como, por ejemplo, aceite residual deshidratado, en el circuito de aceite, está provisto un contenedor que se puede calentar 32 como un contenedor de depósito. Los residuos líquidos también pueden introducirse en el circuito de aceite de está manera como la fuente de energía. Por medio de la bomba 33, el aceite portador 31 se introduce en el contenedor de mezclado 21. El contenedor 32 se carga por medio de una bomba desde un depósito de aceite. Finalmente, por medo del mezclador de alimentación de tornillo helicoidal 18, el aceite portador 31 puede alimentarse al reactor 11 , por ejemplo para compensar las pérdidas de evaporación. Además, una corriente de aceite portador 34 puede pasar desde el contenedor 32 hacia los contenedores 35, 36, mostrados en la
figura 2 para producir una emulsión catalizadora/de aditivos. Los contenedores 35. 36 tienen tolvas de carga para facilitar la carga con el catalizador 1a y el aditivo 1b. La estructura del sistema de alimentación mostrado en la figura 1 hace posible el secado, mezclado y desaireación suficientes del material de suministro 12. Por lo tanto, no hay riesgo de una explosión de vapor de agua en el reactor 11. De igual manera, no debe de haber preocupación por la ignición del vapor de aceite liberado. Finalmente, por medio de una baja proporción de agua en el reactor 11 , se asegura una eficiencia de separación alta. En la figura 2, se muestra el sistema de circulación principal en la generación del destilado intermedio 2 a partir de la fuente de energía hidrocarbonácea 1. Los componentes del circuito principal o sistema de reacción son el reactor de cuatro zonas 11 , un desgasificador 37 y también tres pares intercambiadores térmicos de mezclado 38, 39, 40 y también una multiplicidad de bombas y la tubería asociada. En la generación de destilado intermedio 2 a partir de la fuente de energía hidrocarbonácea 1 , sucede una deshidratación molecular, una polimerización molecular y un hidrogenado molecular (despolimerización/conversión a aceite) en una temperatura más baja sin presurización comprada con la pirólisis. El procedimiento se lleva a cabo en la corriente principal a temperaturas entre 300 y 400°C y a una ligera subpresión de -30 a -100 mbar comparada con la presión ambiente. El procedimiento
descrito se caracteriza por un rendimiento mayor del valor de calentamiento de la fuente de energía 1. Si la fuente de energía 1 utilizada es desecho polimérico, puede obtenerse más del 70 a 80% de los hidrocarburos presentes. Además, sucede la destoxificación de los halógenos importantes ambientalmente al enlazarlos en el estado líquido como sales inmovilizables. La corriente de mezcla del aceite de procesamiento enriquecido con hidrocarburos 26 que se origina del mezclador de alimentación de tornillo helicoidal 18 como prereactor se introduce en el reactor 11. La mezcla del aceite de procesamiento 54 contenida en el reactor 11 y que tiene la fuente de energía disuelta 1 , opcionalmente el catalizador 1a, opcionalmente el aditivo 1b y el aceite portador circulan, en donde por conducto, una cantidad resultante de destilado intermedio vaporoso formado se transfiere hacia un sistema de análisis 41 provisto sobre el desgasificador 37. El sistema de análisis 41 se muestra sólo esquemáticamente en la figura 2. Los componentes principales del sistema de análisis 41 son una unidad de predestilación de expansión de vapor o una unidad de prerrectificación, una columna de rectificación y también condensadores y separadores de agua. En el sistema de análisis 41 , el destilado intermedio vaporoso se separa por destilación en cuatro grupos, a saber calderas inferiores (hidrocarburo en la escala de ebullición de queroseno y benceno) producto intermedio (gas óleo, a saber, mezcla de hidrocarburos en la escala de ebullición de diesel), calderas superiores (aceite de procesamiento o aceite portador) y un producto de fondo (residuos de destilación).
El reactor 11 está equipado estructuralmente con una forma de doble cono en la región de fondo. El reactor 11 tiene una sección de pared cilindrica superior 43 que tiene una parte de fondo 44, en donde la parte de fondo tiene una sección de pared superior ahusada cónicamente 45, una sección de pared de fondo ahusada cónicamente 46 y una sección de pared central cilindrica 47. En la región de la parte de fondo 44, los puertos de salida 50, 51 están soldados, y también un puerto de salida 52 para el material de lecho de filtro 42, que es un componente del circuito de fondo. Una doble coraza en la región de la sección de pared cilindrica superior 43 sirve para la transferencia térmica adicional/enfriamiento con un portador térmico líquido, a saber aceite térmico. La doble coraza se fabrica de tal manera que el aceite térmico introducido por medio del puerto de entrada es superior 48 fluye alrededor del reactor 11 por medio de un aparato guía montado en espiral en la pared externa de reactor y deja la doble coraza en un puerto de salida 49. Además, el reactor 11 tiene partes internas desviadoras de flujo en la región de la tapa del mismo. El reactor 11 puede estar divido en cuatro zonas l-IV. La zona superior I es una zona de gas/vapor. Aquí, una pequeña cantidad de vapor de destilado intermedio fluye desde la zona de mezclado II abajo hacia el desgasificador 37. En la zona superior I, las partes internas para desviación de flujo también están colocadas. En la sección superior de la zona de mezclado II, en la región de un puerto de entrada 53, la corriente de mezcla del aceite de procesamiento
rica en hidrocarburos 26 se introduce tangencialmente en la zona de mezclado II y se mezcla con la mezcla del aceite de procesamiento 54 que está presente ahí. Además, en la zona de mezclado II sucede una mezcla con una corriente de mezcla del aceite de procesamiento 55 desde el desgasificador 37, cuya corriente de mezcla del aceite de procesamiento 55 se libera del destilado intermedio vaporoso 2. Debido al procedimiento al procedimiento de introducción tangencial, el líquido completo gira en el reactor 1 1. El movimiento giratorio se mantiene adicionalmente en movimiento por medio del medio líquido desviado desde el desgasificador 37. La dirección del movimiento de la mezcla del aceite de procesamiento 54 y la corriente de mezcla del aceite de procesamiento liberado 55 corresponde una a otra. Una zona de sedimentación III es una tercera sección del reactor 1 1 y está situada en el segmento cónico superior. Aquí parte de la mezcla del aceite de procesamiento 54 se transporta utilizando las bombas 57, 58, 59 como una corriente de mezcla del aceite de procedimiento 56 que se va a calentar a través de los puertos 50 desde el rector 1 1 hacia los intercambiadores térmicos de mezclado 38, 39, 40. En una zona de fondo IV del reactor 11 es decir en el segmento cónico de fondo, la mezcla del aceite de procesamiento 54 se enriquece con catalizadores y aditivos en una matriz de hidrocarburos de alto punto de ebullición. La zona de fondo IV es una segunda zona de sedimentación. A partir de la zona de fondo IV, una corriente de mezcla del aceite de procesamiento 60 que se enriquece con catalizador 1a y el aditivo 1 b se
mezcla por medio de las bombas 61 , 62, 63 como se necesite con la corriente de mezcla del aceite de procesamiento 56 que se va a calentar. Una subcorriente 56a de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento 56 que se va a calentar y una subcorriente 60a de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento enriquecido 60 de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento 22 que va a pasar hacia el mezclador de alimentación de tornillo helicoidal 18 y en el que la fuente de energía 1 se disuelve antes de su entrada hacia el reactor 11. Los ¡ntercambiadores térmicos de mezclado 38, 39, 40 consisten cada uno en dos unidades de intercambio térmico de mezclado bridados juntos, en donde se utilizan las unidades de intercambio térmico de mezclado que tienen el nombre de marca "CSE-XR" de Fluitec. Entre los husillos de tubo de las unidades de intercambio térmico de mezclado, los elementos de mezclado están soldados, los cuales llevan a una mezcla turbulenta de la mezcla del aceite de procesamiento. Poco antes de que se transporte la corriente de mezcla del aceite de procesamiento 56 y la corriente de mezcla del aceite de procesamiento enriquecido 60 hacia los intercambiadores térmicos de mezclado 38, 39, 40, opcionalmente el catalizador 1a y opcionalmente el aditivo 1b deben agregarse. En los intercambiadores térmicos de mezclado 38, 39, 40, los componentes se mezclan de manera turbulenta y se calientan a aproximadamente 380°C. El calentamiento sucede por medio de un portador térmico líquido, a saber aceite térmico, que se alimenta por medio del puerto
de entrada 64 y se elimina por medio del puerto de salida 65. Además, los intercambiadores térmicos de mezclado 38, 39, 40 tienen puertos de entrada y salida para un aceite de limpieza y también puertos para introducir nitrógeno. La corriente de mezcla del aceite de procesamiento 56 y opcionalmente la corriente de mezcla del aceite de procesamiento enriquecido 60 y también opcionalmente el catalizador agregado 1a y opcionalmente el aditivo agregado 1b llegan como una corriente de mezcla del aceite de procesamiento calentado 67 desde los intercambiadores térmicos de mezclado 38, 39, 40 hacia la región superior 66 del desgasificador 37. En la región superior 66, el desgasificador 37 tiene un espacio divisor que tiene partes internas de ampliación de área de superficie para dividir una ampliación de área de superficie de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento calentado 67. La corriente de mezcla del aceite de procesamiento 67 es en parte preferiblemente aplicada de manera central hacia el espacio divisor desde la parte superior hacia las partes internas en la región superior 66 del desgasificador 37. Además, el desgasificador 37 tiene al menos un puerto de entrada para una subcorriente 68 de la corriente de mezcla del aceite de procesamiento calentado 67 en donde la subcorriente 68 se transporta tangencialmente hacia el desgasificador 37 en la región superior 66 del desgasificador bajo las partes internas y fluye hacia abajo girando en la pared interna del contenedor del desgasificador 37.
Desde las partes internas del desgasificador 37, la mezcla del aceite de procesamiento 67 fluye hacia abajo como una película percolada, en donde debido a la división fina, se crea un área de superficie grande que facilita la salida de las cadenas fragmentadas de hidrocarburos desde la mezcla del aceite de procesamiento 67. Éstos se convierten en fase de vapor y fluyen como destilado intermedio vaporoso 2 hacia el sistema de análisis 41. Las corrientes delgadas fluyen junto con la subcorriente 68 que fluye hacia abajo girando en la pared interna del contenedor y pasan hacia el reactor de cuatro fases 11. Poco después de entrar, coinciden con las partes internas en la zona de vapor de gas I del reactor 11 , se desvían y el circuito empieza nuevamente a funcionar. El procedimiento descrito con referencia a las figuras 1 y 2 para generar destilado intermedio vaporoso 2 se distingue por medio de una mezcla turbulenta estáticamente forzada de la mezcla del aceite de procesamiento en los intercambiadores térmicos de mezclado 38, 39, 40. Esto disminuye los gradientes de transferencia térmica y el sistema se alimenta de una manera autolimpiadora con la mezcla de sólidos del aceite de procesamiento (catalizadores, aditivos minerales). Igual que los aditivos 1b, puede utilizarse cal hidratada, sosa, harinas de arcilla y bentonitas. Como catalizador 1a, se utilizan preferiblemente los sólidos de zeolita mineral. La adición de sólidos continuos preferiblemente de catalizador 1a y/o aditivo 1b está en la escala de 0.5 a 20% en peso con respecto a la mezcla del aceite de procesamiento 54 en el
rector 1 1. Los catalizadores 1a y aditivos 1b tales como sosa y cal hidratada generalmente se trasportan en una porción de 1 a 10% en peso, preferiblemente 1 a 5% en peso hacia la alimentación de material de la fuente de energía 1 hacia el reactor 1. En la zona de sedimentación III del reactor 1 1 , el material de desecho no disuelto parcialmente, el catalizador 1a y los aditivos 1 b se sedimentan. El lecho mezclado catalizador así formado en la zona de fondo IV regresa por medio de al menos una bomba operadora volumétricamente 69 por medio del trasporte hacia la parte superior de la zona inferior IV hacia el lecho fluidizado catalizador mezclado. Con lo cual, opcionalmente el catalizador 1a y el aditivo 1 b pueden utilizarse repetidamente para la reacción de material. El lecho fluidizado mezclado se mantiene a una altura constante por la descarga parcial del material del lecho de filtro 42 por medio de la bomba 69. Un tanque de drenaje 70 se provee para descargar el procedimiento.