MXPA06012086A - Proceso para separar uno o mas solidos de fluidos miscibles en agua y aparato para lo mismo. - Google Patents

Abstract

La invencion se relaciona con un proceso para remover materia solida de liquidos de proceso que son miscibles con agua. Se coloca una salmuera elaborada de agua y sal disuelta y que es mas densa que el liquido de proceso por debajo y en contacto con la mezcla de liquido de proceso y materia solida. Las particulas y piezas de materia solida se mueven desde el liquido de proceso y despues a traves de la salmuera. Al hacer esto el liquido de proceso que es llevado con la materia solida es desplazado por la salmuera mas densa.

Description

PROCESO PARA SEPARAR UNO O MAS SOLIDOS DE FLUIDOS MISCIBLES EN AGUA Y APARATO PARA LO MISMO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un proceso y un aparato para el mismo para separar uno o más sólidos de un líquido miscible en agua. La invención puede utilizarse sola, o combinada con similares de un proceso y/o aparato descrito en la patente estadounidense No. 6,685,802 (la "patente ?802"), el proceso de la patente estadounidense No. 5,993,608 (la "patente ?608"), el proceso de la patente estadounidense No . 6,340,373 (la "patente ,373"), y el proceso de la patente estadounidense ?o. 5,389,208 (la "patente "208") cuyas descripciones se incorporan en su totalidad. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Muchos procesos industriales y comerciales utilizan un líquido de proceso que es parcialmente o completamente miscible con agua, Frecuentemente es necesario separar sólidos no disueltos de un líquido de proceso en cuyo caso los sólidos son removidos típicamente como parte de una suspensión o lodo. Si la suspensión o lodo es valioso y/o requiere tratamiento adicional, la presencia del líquido de proceso en la suspensión o lodo puede contaminar la suspensión o lodo y/o provocar dificultades con el tratamiento adicional de la suspensión o lodo. Si, por otro lado, la suspensión o lodo es indeseable y/o está destinada a Ref.: 176684 eliminación, la suspensión o lodo típicamente se elimina como material de desecho. La presencia de líquidos de proceso valiosos, nocivos o tóxicos en la suspensión o lodo puede dar lugar a problemas, incluyendo - la liberación de sustancias potencialmente dañinas hacia el ambiente, la necesidad de comprar líquido de proceso para reemplazar lo que se ha perdido con la suspensión o lodo, - la necesidad de comprar y operar equipo complejo y sistemas para recuperar el líquido de proceso de la suspensión o lodo de desecho, y/o uso de energía ineficiente. Un objeto de la presente invención es superar o reducir substancialmente en severidad las dificultades antes mencionadas o al menor proporcionar al público una alternativa útil. Más particularmente, la presente invención proporciona un proceso para separar uno o más sólidos de un líquido de proceso y un aparato para el mismo, o al menos proporcionar al público una alternativa útil . Una aplicación industrial en la cual surgen estos problemas es en la remoción de sal de glicol que se usa para deshidratar gas y para evitar la formación de hidratos en instalaciones de producción de petróleo y gas. La desmineralización se realiza típicamente mediante un proceso de vaporización instantánea en el cual un líquido de recirculación calentado proporciona calor para vaporizar una corriente acuosa de glicol a la vez que recolecta sal precipitada y otro material sólido en un residuo líquido que puede removerse entonces del proceso. Los procesos descritos en las patentes 802, ?608, ? 373 y ?208 incluyen cada una un proceso de vaporización instantánea similar al anterior y tales procesos de vaporización instantánea han sido o son aplicados en la industria del petróleo y gas para remover sal indeseable del glícol . Un inconveniente de cada uno de estos procesos es que el residuo de desecho que contiene material sólido indeseable también contiene típicamente una cantidad significativa de glicol, dando lugar a los problemas antes mencionados . Para superar estos problemas se han instalado o considerado para uso equipos adicionales tales como tanques de sedimentación, centrífugas, prensas de filtración, membranas, tamices moleculares, y dispositivos de intercambio iónico, para reducir la cantidad de glicol que se elimina con el material de desecho. Para algunas aplicaciones los tanques de sedimentación pueden ser lo más simple de estas opciones, sin embargo la sedimentación, que ocurre en los tanques de sedimentación, solo puede reducir el contenido de glicol en el material de desecho en un grado limitado. Las otras elecciones pueden ofrecer mejor desempeño pero normalmente a costos y complejidad considerablemente mayores.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un primer aspecto se proporciona un proceso para separar al menos una porción de material sólido de una mezcla que incluye un líquido de proceso que es substancialmente miscible con agua y la materia sólida, el método incluye las etapas de : (a) colocar la mezcla de líquido de proceso y la materia sólida en un depósito; (b) introducir debajo de la mezcla un segundo líquido miscible en agua con una densidad mayor que la densidad del líquido de proceso y permitir al menos que una porción de la materia sólida y cualquier líquido de proceso unido a la misma se muevan a través de al menos una porción del segundo líquido miscible en agua; y en donde el paso de la porción de materia sólida a través dé la porción del segundo líquido miscible en agua desplaza al menos una porción del líquido de proceso menos denso unido a la porción de materia sólida. Preferentemente, el proceso incluye adicionalmente la etapa de remover la materia sólida que tiene al menos una porción del líquido de proceso desplazado de la misma, del segundo líquido miscible en agua. Preferentemente, el segundo líquido miscible es agua que contiene una cantidad de sal disuelta de tal forma que su densidad es mayor que la del líquido de proceso. Preferentemente, el líquido de proceso incluye uno o más glicoles, uno o más alcoholes, una o más aminas, y/o una mezcla de los mismos . Preferentemente, uno o más glicoles se seleccionan- de etilénglicol y/o dietilénglicol . Preferentemente uno o más dispositivos mecánicos ayudan a mover la materia sólida a través del segundo líquido miscible en agua. Preferentemente, el proceso incluye adicionalmente la etapa de aplicar ondas sonoras de alta frecuencia para ayudar al desplazamiento del líquido de proceso de la materia sólida en el segundo líquido miscible en agua. En un segundo aspecto, la invención proporciona un proceso para separar al menos una porción de materia sólida de una mezcla incluyendo un líquido de proceso que es substancialmente miscible con agua y la materia sólida, el método incluye las etapas de : a) colocar la mezcla de líquido de proceso y materia sólida en un depósito; b) introducir debajo de la mezcla un segundo líquido miscible en agua con una densidad mayor que la densidad del líquido de proceso y permitir al menos que una porción del líquido miscible en agua se mueva ascendentemente a través de al menos una porción de^ la mezcla de materia sólida y líquido de proceso; y en donde el paso de la porción del segundo líquido miscible en agua a través de la porción de la mezcla de líquido de proceso y materia sólida desplaza al menos una porción del líquido de proceso menos denso unido a la porción de materia sólida. Preferentemente, el proceso incluye adicionalmente la etapa de remover la. materia sólida que tiene al menos una porción del líquido de proceso desplazado de la misma, del segundo líquido miscible en agua. Preferentemente, el segundo líquido miscible es agua que contiene una cantidad de sal disuelta de tal forma que su densidad es mayor que la del líquido de proceso. Preferentemente, el líquido de proceso incluye uno o más glicoles, uno o más alcoholes, una o más aminas, y/o una mezcla de los mismos . Preferentemente, uno o más glicoles se seleccionan de etilénglicol y/o dietilénglicol. Preferentemente uno o más dispositivos mecánicos ayudan a mover la materia sólida a través del segundo líquido miscible en agua. Preferentemente, el proceso incluye adicionalmente la etapa de aplicar ondas sonoras de alta frecuencia para ayudar al desplazamiento del líquido de proceso de la materia sólida en el segundo líquido miscible en agua. En un tercer aspecto, la presente invención proporciona un proceso para remover al menos una porción de uno o más sólidos disueltss de una mezcla de alimentación que incluye uno o más sólidos disueltos y un líquido de proceso que es substancialmente miscible en agua, el proceso incluye las etapas de : ebullición rápida o vaporización instantánea de al menos una porción de la mezcla de alimentación combinando esa mezcla de alimentación . con una corriente de licor de reciclo calentado en una primera zona de calentamiento para producir un vapor, y un residuo que incluye líquido de proceso no vaporizado y materia sólida precipitada; - recolectar al menos una porción del residuo en un acumulado de líquidos en un depósito; extraer unas corriente de licor de reciclo de ese acumulado de líquidos; calentar la corriente de licor de reciclo en una segunda zona de calentamiento para producir una corriente de reciclo calentada que contiene calor suficiente para vaporizar al menos una porción de la mezcla de alimentación cuando el licor de reciclo calentado y la mezcla de alimentación se combinan en la primera zona de calentamiento; introducir debajo de al menos una porción del residuo un segundo líquido miscible en agua que tiene una densidad mayor que la densidad del líquido de proceso y permitir el movimiento de al menos una porción de la materia sólida precipitada y líquido de proceso unido a la misma de la porción del residuo hacia y a través de al menos una porción del segundo líquido miscible en agua, y en donde el movimiento hacia el segundo líquido miscible en agua desplaza al menos una porción del líquido de proceso menos denso unido a la materia sólida precipitada. Preferentemente, el proceso incluye adicionalmente la etapa de remover la materia sólida que tiene al menos una porción del líquido de proceso desplazado de la misma, del segundo líquido miscible en agua. Preferentemente, el segundo líquido miscible es agua que contiene una cantidad de sal disuelta de tal forma que su densidad es mayor que la del líquido de proceso. Preferentemente, el líquido de proceso incluye uno o más glicoles, uno o más alcoholes, una o más aminas, y/o una mezcla de los mismos. Preferentemente, uno o más glicoles se seleccionan de etilénglicol y/o dietilénglicol. Preferentemente uno o más dispositivos mecánicos ayudan a mover la materia sólida a través del segundo líquido miscible en agua. Preferentemente, el proceso incluye adicionalmente la etapa de aplicar ondas sonoras de alta frecuencia para ayudar al desplazamiento del líquido de proceso de la materia sólida en el segundo líquido miscible en agua. En un cuarto aspecto, la presente invención proporciona un aparato para separar un líquido de proceso que es substancialmente miscible con agua de una mezcla incluyendo materia sólida y el líquido de proceso, el aparato incluye: a) , un depósito para retener en el uso la mezcla de materia sólida y el líquido de proceso en el depósito, y; b) un medio transportador cerca de la base del depósito para poner en • contacto la capa superior de un segundo líquido miscible en agua, que tiene una densidad mayor que la densidad del líquido de proceso, con la capa inferior de la mezcla de líquido de proceso y materia sólida de tal manera que al menos una porción de la materia sólida pasa del depósito a través de al menos una porción del segundo líquido miscible en agua. Preferentemente, el aparato incluye adicionalmente un medio de salida para permitir la remoción de al menos una porción de la materia sólida de esa por lo menos una porción del segundo líquido miscible en agua.

Preferentemente, el medio de transporte es un tubo de descenso que se extiende . hacia abajo desde la base del depósito. Con más preferencia, el tubo de descenso está adaptado además internamente para incluir medios de incremento del área superficial para incrementar el área superficial horizontal y/o inclinada a lo largo de la cual la materia sólida puede moverse y hacer contacto con el segundo líquido miscible. Preferentemente, el tubo de descenso incluye una serie de etapas internamente separadas, o un arreglo de una pluralidad de objetos sueltos. Se entiende que el término "líquido de proceso que es substancialmente miscible con agua" tal como se usa a través de la especificación, significa un líquido que incluye más de 90 por ciento en peso de; uno o más glicoles, y/o una o más aminas, y/o, uno o más alcoholes, y/u otro líquido que es más de 80% soluble en agua a la temperatura ambiente. Se entenderá que el término- "unido" cuando se usa para definir el líquido de proceso unido a la materia sólida significa un líquido de proceso que está asociado con, jalado por, portado sobre o arrastrado por la materia sólida y cuyo líquido de proceso a pesar de estar "unido" puede desplazarse con facilidad al pasar la materia sólida a través de al menos una porción del segundo líquido miscible en agua. También se entenderá que el término "materia sólida" tal como se usa a lo largo de la especificación significa material sólido que incluye una o más partículas individuales de forma regular o irregular, uno o más cristales individuales, y/o uno o más aglomeraciones/conglomerados unidos de manera suelta de tales partículas y/o cristales. Se entiende además que tal materia sólida puede cambiar su forma cuando pasa de la mezcla de líquido de proceso y materia sólida hacia y a través de al menos una porción del segundo líquido miscible en agua. Aspectos adicionales de la presente invención que deberán considerarse en todos sus aspectos novedosos serán evidentes a partir de la siguiente descripción dada a manera de ejemplo de posibles modalidades de la misma, y en las cuales se hace referencia a las figuras adjuntas en las cuales : La figura 1 muestra esquemáticamente un bosquejo de un aparato usado en un proceso para remover materia sólida desde la porción inferior de un recipiente que contiene líquido de proceso y materia sólida indeseable. La figura 2 muestra esquemáticamente un bosquejo de un aparato que incluye el aparato en la figura 1 conjuntamente con ciertos elementos del aparato descrito en la patente '802. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Una característica especial del agua es que tiene una alta capacidad para disolver un amplio rango de sólidos, incluyendo muchos sólidos indeseables que pueden encontrarse en algunas corrientes industriales de líquidos de proceso. Una solución saturada o cercanamente saturada de tales sólidos disueltos en agua ("salmuera") puede tener una densidad que es significativamente mayor que la del agua pura. Por ejemplo, la densidad de la salmuera que contiene 340 g de cloruro de sodio disuelto por litro de agua es mayor que 1.19 g/cm3 a temperatura ambiente, comparado con 1.0 g/cm3 para agua pura. De manera más importante, la densidad de dicha salmuera es mayor que la de los líquidos usados hoy en día en muchos procesos industriales y comerciales . A manera de ilustración, la siguiente discusión muestra cómo trabajaría la presente invención cuando se use para separar partículas de sales indeseables de líquidos de proceso valiosos y/o tóxicos. A manera de ejemplos específicos, los procesos descritos en las patentes ? 802, ? 608, '373, y ?208, cuando se aplican al procesamiento de glicoles o aminas, pueden hacerse de manera industrialmente más eficiente a través de la aplicación de la presente invención para remover partículas de sales como corriente de desecho minimizando al mismo tiempo la cantidad de líquido de proceso que es removido con el material de desecho. Tal como se muestra en la figura 1, la porción inferior de un depósito 1 contiene una mezcla que incluye líquido de proceso 2 que es substancialmente miscible con agua y materia sólida no disuelta en forma de partículas. Un medio de transporte tal como un tubo de descenso 3 se conecta cerca de la base del recipiente. Un tanque recolector de sólidos 4 se conecta a la salida del medio de transporte. El tanque de recolección de sólidos y el medio de transporte se llenan con una salmuera 5 que es más densa que el líquido de proceso. El medio de transporte permite que materia sólida sin disolver se mueva desde el depósito a través de la salmuera y hacia el tanque de recolección de sólidos . Al pasar del depósito y hacia el medio de transporte la materia sólida arrastra o porta consigo o de alguna otra manera algo de líquido de proceso hacia la sección superior del medio de transporte . Al pasar la materia sólida a lo largo del medio de transporte, la salmuera se diluye y desplaza el líquido de proceso menos denso que está unido o que es portado por la materia sólida y bloquea su descenso posterior de tal manera que solamente hay una cantidad despreciable de líquido de proceso que entra al tanque de recolección de sólidos . La salmuera cargada de sólidos puede desecharse entonces con o sin tratamiento adicional . La figura 2 ilustra más particularmente cómo puede agregarse esta invención al aparato descrito en la patente "802. La corriente de alimentación 11 es una mezcla que fluye libremente que incluye dos o más líquidos miscíbles y sólidos disueltos. Uno o más de los componentes líquidos hierve a una temperatura significativamente mayor que la de los otros componentes. Ejemplos de tales mezclas incluyen glicol/agua y amina/agua que están contaminadas con sales disueltas, productos de corrosión y/u otros sólidos indeseables. Con referencia a la figura 2 la corriente de alimentación 11 entra al recipiente de separación 12 y se mezcla con una corriente más grande y más caliente de licor de reciclo 13 que también ha ingresado al recipiente de separación 12. El licor de reciclo 13 calienta - preferentemente de manera inmediata la corriente de alimentación 11 y por lo tanto provoca que la corriente de alimentación hierva más rápidamente o se vaporice instantáneamente . Alternativamente, la corriente de alimentación 11 y el licor de reciclo 13 pueden mezclarse corriente arriba del recipiente de separación 12 y las corrientes combinadas pueden inyectarse al recipiente de separación 12. El vapor 14 generado por la corriente de alimentación de vaporización instantánea fluye fuera del recipiente de separación a través del canal de salida 15. Este vapor esencialmente no contiene sólidos a menos que haya un arrastre significativo de partículas pequeñas o gotitas de líquido hacia el vapor. Los sólidos y el líquido no vaporizado se recolectan en el acumulado de líquidos 16 en la mitad inferior del recipiente de separación 12. La vaporización instantánea que ha ocurrido asegura que el acumulado de líquidos se componga principalmente de componentes líquidos de mayor punto de ebullición. Un licor de reciclo 13, es extraído del acumulado de líquidos y entra al circuito de reciclo 17 en donde es bombeado mediante la bomba de reciclo 18, calentado por el calentador de reciclo 19 y mezclado con la corriente de alimentación 11 como se describió líneas arriba. El acumulado de líquido 16 en el recipiente de separación se satura con sólidos disueltos y permanece saturado o supersaturado y cargado con materia sólida para condiciones normales de operación. Los sólidos disueltos llevados hacia el recipiente de separación por la corriente de alimentación 11 precipitan continuamente típicamente en forma de cristales y se agregan a la cantidad de materia sólida ya presente en el acumulado de líquido 16. Los sólidos no disueltos deben removerse del acumulado de líquido 16 para evitar la acumulación excesiva de materia sólida en el recipiente de separación. Para lograr esto el recipiente de separación está provisto con una sección 20 dentro de la cual la materia sólida puede recolectarse sin después tener que hacer un barrido dentro del circuito de reciclo por medio del licor de reciclo 13, el medio de transporte 21 se conecta a la sección 20 del recipiente de separación, el tanque de recolección de sólidos 22 se conecta a la salida del medio de transporte 21, y tanto el medio de transporte como el tanque de recolección de sólidos se llenan con salmuera 23 que tiene una densidad mayor que la del líquido de proceso. La materia sólida se recolecta en la sección 20 del recipiente de separación y es transportada entonces por el medio de transporte 21 hacia y a través de la salmuera 23 y hacia el tanque de recolección de sólidos 22. Al pasar del recipiente de separación 12 y hacia el medio de transporte 21 la materia sólida arrastra o lleva consigo de alguna otra forma algo de líquido de proceso hacia la sección superior del medio de transporte. Al pasar la materia sólida a lo largo del medio de transporte, la salmuera 23 se diluye y desplaza el líquido de proceso menos denso que está unido o que es portado por la materia sólida y bloquea su descenso posterior de tal manera que solamente hay una cantidad despreciable de líquido de proceso que entra al tanque de recolección de sólidos 22. Si el proceso de vaporización es como se describe en las patentes 608, '373, y '208 entonces el recipiente de separación no tiene una sección en la cual pueda recolectarse una cantidad substancial de materia sólida sin tener después que hacer un barrido dentro del circuido de reciclo . En estos casos la materia sólida se acumula hasta aproximadamente el mismo grado tanto en el recipiente de separación como en el circuito de reciclo y la presente invención permite que se remueva materia sólida del circuito de reciclo y/o directamente del recipiente de separación. El método es similar al descrito en los párrafos anteriores mediante el cual se introduce una porción de los sólidos cargados con líquido en el recipiente de separación y/o el circuito de reciclo en la sección superior de un medio de transporte lleno con salmuera que permite que materia sólida se mueva hacia y a través de la salmuera y hacia un tanque de recolección de sólidos lleno con salmuera. Como se describió anteriormente la salmuera diluye y desplaza el líquido de proceso menos denso que es portado con la materia sólida y bloquea su descenso posterior de tal forma que sólo hay una cantidad despreciable de líquido de proceso que entra al tanque de recolección de sólidos . La densidad relativamente alta de la salmuera es un factor importante en la presente invención que impide el descenso del líquido de proceso. Este impedimento al movimiento de líquido de proceso puede hacerse más efectivo si el volumen del sistema está "cerrado", lo cual significa que al entrar cada partícula de material sólido al tanque de recolección de sólidos desplaza un volumen igual de salmuera, lo cual a su vez no tiene a donde ir excepto arriba del medio de transporte contra el flujo de las partículas sólidas.

Finalmente el volumen de materia sólida que pasa fuera del depósito o recipiente de separación es reemplazada por un volumen igual de salmuera, y debido a que esta salmuera es más densa que el líquido de proceso impide efectivamente el movimiento . descendente del líquido de proceso. El medio de transporte puede ser cualquier medio adecuado para poner en contacto el segundo líquido miscible con la capa- de la mezcla del líquido de proceso y materia sólida en el depósito y .para permitir el movimiento hacia el mismo de al menos una porción de la materia sólida y cualquier líquido de proceso desde el depósito hacia y a través de , al menos una porción del segundo líquido miscible en agua. Preferentemente el medio de transporte es un tubo vertical recto o muy inclinado que comprende una o más secciones horizontales, una o más secciones verticales, una o más secciones inclinadas, uno o más secciones en espiral, una o más flexiones y/o cualquier combinación de los mismos . El desempeño del proceso o aparato puede optimizarse además" agregando medios de incremento del área superficial, al medio de transporte . El medio de transporte de incremento de área superficial puede ser cualquier medio adecuado que incremente el área superficial horizontal y/o inclinada a lo largo de la cual la materia sólida puede moverse y hacer contacto con el segundo líquido miscible .

Preferentemente el medio de incremento del área superficial cuando se agrega al medio de transporte preferido es una serie de etapas inclinadas montadas dentro de un tubo de descenso. Otros medios de incremento del área superficial adecuados incluyen inclinar o hacer horizontales una o más secciones de los medios de transporte, y/o por medio de etapas de accesorios, barras, placas corrugadas, bolas sueltas, u otros objetos de forma regular o irregular, materiales de empaque para torres o similares, y/o combinaciones de los mismos, dentro del medio de transporte.

Un beneficio de agregar medios de incremento de área superficial es que las partículas sólidas se deslizan a lo largo y/o dan vueltas desde varias superficies hasta que son recolectadas en el tanque de recolección de sólidos . El proceso y aparato pueden optimizarse adicionalmente extendiendo la longitud del medio de transporte. Estas optimizaciones significan que la materia sólida en movimiento se expone a la salmuera .durante un tiempo mayor y/o con un grado preferido de turbulencia de tal forma que la salmuera puede desplazar más eficientemente el líquido de proceso que está en contacto con la materia sólida. Otro beneficio de agregar medios de incremento de área superficial al medio de transporte es que el volumen dentro del medio de transporte se reduce con ello, lo cual a su vez incrementa la velocidad de la salmuera que se mueve hasta el medio de transporte y/o reduce el volumen de salmuera que se necesita para separar el líquido de proceso de la materia sólida. Existen al menos tres beneficios adicionales en agregar medios de incremento de área superficial al medio de transporte . En primer lugar la materia sólida sedimenta hacia las superficies horizontales y/o inclinadas agregadas y después se mueve por gravedad o por medios mecánicos a los largo de tales superficies . El líquido que está por arriba de esta zona de materia sólida sedimentada está relativamente empobrecido de materia sólida, sin embargo este líquido se mueve arriba del medio de transporte contra el flujo de materia sólida. Las superficies horizontales e inclinadas minimizan el arrastre indeseable de partículas sólidas pequeñas con este flujo ascendente de líquido permitiendo que la materia sólida que fluye a lo largo de tales superficies se arrastre a lo largo de una porción significativa de las pequeñas partículas sólidas . En segundo lugar puede establecerse un grado preferido de tamboreado de la materia sólida de tal forma que se rompen grumos de materia sólida aglomerada, si están presentes, con el fin de exponer más del líquido de proceso atrapado dentro de tales grumos a la salmuera y ayudar con ello a que la salmuera desplace tal líquido de proceso.

En tercer lugar el líquido empobrecido de sólidos descrito líneas arriba contiene un porcentaje más alto de salmuera, y por lo tanto tiene mayor densidad, que el líquido por debajo del mismo que rodea a las partículas individuales y/o piezas de materia sólida que se deslizan a lo largo de las superficies horizontales e inclinadas. La fuerza de gravedad promoverá el descenso del líquido relativamente rico en salmuera y el desplazamiento del líquido relativamente empobrecido de salmuera debajo del mismo, lo cual mejorará el desempeño del proceso. Existen al menos tres beneficios adicionales en ampliar el tiempo de contacto entre la salmuera y las partículas sólidas no disueltas. En primer lugar esto proporciona más tiempo para la nucleación, el crecimiento de cristales, el crecimiento de partículas y similares que pueden dar como resultado menos partículas pero más grandes de la materia sólida, lo cual a su vez típicamente tiene menos área superficial a la cual puede adherirse el líquido de proceso. Las partículas más grandes de materia sólida también tienen menor probabilidad de ser arrastradas con el flujo ascendente en el medio de transporte. En segundo lugar es más tiempo para que los grumos de materia sólida aglomerada, si están presentes, se rompan para exponer más del líquido de proceso atrapado dentro de tales grumos a la salmuera y ayudar con ello a que la salmuera desplace dicho líquido de proceso. En tercer lugar hay más tiempo para que cierta materia sólida no disuelta, si está presente, se disuelva en la salmuera, lo cual puede ocasionar que algo de sal en la salmuera se precipite. Si esa materia sólida está en forma de partículas muy pequeñas o si tuviera otras características indeseables, entonces el desempeño del proceso puede mejorarse si las partículas pequeñas se disuelven en la salmuera. Esto también aplica si el cloruro de sodio o similar precipita fuera de la salmuera debido a que los cristales de cloruro de sodio son típicamente grandes y se han encontrado a través de experimentación que son fáciles de procesar con la presente inv nción. Se sabe que puede utilizarse el ultrasonido y energía de alta frecuencia similar para limpiar superficies. En la presente invención la separación de líquido de proceso de la materia sólida puede mejorarse aplicando tal energía de alta frecuencia al fluido en el depósito, medio de transporte, y/o tanque de recolección. El movimiento de la materia sólida a lo largo del medio de transporte puede ayudarse, variarse y/o controlarse por medio de agitación, vibración, o moviendo severamente el medio de transporte o usando uno o más dispositivos de transporte mecánico, tales como barrenas, transportadores de tornillo, transportadores por vibración u oscilantes, o bandas transportadoras . Un transportador de barrena o tornillo también puede extenderse substancialmente en la longitud de la zona de contacto entre la materia sólida y la salmuera debido a que la salmuera desplazada sigue una trayectoria helicoidal a lo largo de la acanaladura en espiral de la barrena contra y a través del flujo de materia sólida. Esta trayectoria de flujo helicoidal es muchas veces típicamente más larga que la longitud de la barrena. Cuando la materia sólida llega al tanque de recolección de sólidos se separa substancialmente del líquido de proceso y se puede remover una mezcla de materia sólida y salmuera sin pérdida apreciable del líquido de proceso y/o con substancialmente menos riesgo de liberar substancias peligrosas hacia el ambiente. La mezcla de salmuera y materia sólida removida de esta manera puede usarse, o puede desecharse como tal o en varias otras formas, incluyendo, pero no limitado a, rellenado de tierra, mezclar con agua y descargar, concentrar más por centrífuga o prensa filtrante, o similar. La salmuera en el medio de transporte puede contaminarse con el tiempo con líquido de proceso y reducir su capacidad de separar líquido de proceso adicional de la materia sólida.' Para evitar esto se ha determinado que es suficiente un flujo pequeño de salmuera por arriba del medio de transporte para limpiar por descarga el líquido contaminado del medio de transporte. Esto podría hacerse continuamente y/o por lotes. No es necesaria una fuente separada de salmuera. Por ejemplo, puede agregarse agua fresca o agua de mar en la parte inferior del tanque de recolección de sólidos en donde se hará suficientemente densa disolviendo sal que ya se encuentra en el tanque . Las diferencias en densidad nuevamente ayudan para hacer este lavado por descarga efectivo debido a que la salmuera de reemplazo es más densa que cualquier mezcla de salmuera y líquido de proceso, y por lo tanto más denso que la salmuera contaminada que va a lavarse por descarga del medio de transporte. Un flujo ascendente lento de la salmuera agregada o "retrosangrado" restringirá en primer lugar y posteriormente invertirá el descenso de líquido de proceso sin mezclado excesivo. El flujo de retrosangrado también ayuda a separar y llevar hacia arriba más líquido de proceso desde las superficies de la materia sólida. Otro beneficio del agua agregada es que asegura que la materia sólida se mueva consistentemente dentro del ambiente líquido que contiene progresivamente cada vez menos líquido de proceso. Como alternativa al desplazamiento del líquido de proceso de la materia sólida al moverse a través de la salmuera, la salmuera puede introducirse después de que la materia sólida se ha acumulado en un tanque . En este caso la materia sólida acumulada puede contaminarse bastante con líquido de proceso. Cuando se decide remover la materia sólida del tanque, se introduce agua o salmuera dentro del tanque debajo de la materia sólida como el segundo líquido miscible en agua. El agua o salmuera es más densa que el líquido de proceso o se hace más densa disolviendo al menos algo de la materia sólida que está en el tanque. Se agrega agua suficiente o salmuera hasta que la cantidad deseada de líquido de proceso menos denso se desplaza hacia arriba y sobre cualquier cantidad residual de materia sólida acumulada en el tanque . Alternativamente puede agregarse suficiente agua o salmuera con el fin de disolver completamente toda la materia sólida en el tanque mientras al mismo tiempo se desplaza ascendentemente líquido de proceso. En cualquier caso la salmuera y cualquier cantidad de sólidos no disueltos o redisueltos en al menos la parte inferior del tanque se empobrece de líquido de proceso y puede desecharse la materia sólida. El proceso puede optimizarse adicionalmente agregando un medio de salida al tanque se recolección de sólidos para permitir la remoción de al menos una porción de la materia sólida de al menos una porción del segundo líquido miscible en agua. El medio de salida puede ser cualquier medio adecuado, tal como una válvula, para permitir la remoción de al menos una porción de la materia sólida de al menos una porción del segundo líquido miscible en agua. Los materiales de construcción del aparato incluyen cualquiera que sea adecuado para la aplicación particular. En la mayoría de las aplicaciones son apropiados el acero al carbón, acero inoxidable, plástico reforzado con vidrio, o materiales poliméricos adecuados. Se apreciará que el proceso o aparato de la presente invención no pretende aplicarse a líquidos de proceso que ' contienen cantidades significativas de sólidos, cuyos sólidos: flotan o tienen densidades que están cercanas o inferiores a la densidad de la salmuera; se aglomeran o coagulan en grandes flóculos que pueden atrapar cantidades significativas de líquido de proceso y evitar con ello que la salmuera separe este líquido de la materia sólida; se adhieren firmemente a las superficies del medio de transporte o sus componentes internos . También se apreciará que el proceso de la invención no aplica a líquidos que solidifican o que no fluyen a las condiciones de presión y temperatura que existen en el medio de transporte o el tanque de recolección de sólidos . La presente invención es muy adecuada para procesar etilénglicol, dietilénglicol, y trietilénglicol . A pesar de que los glicoles son miscibles con el agua y más pesados que ésta, y una vez mezclados no se separan por sí mismos por gravedad, sin embargo, se ha determinado con sorpresa que una capa en reposo de dicho glicol no se colocará en la parte superior de una capa en reposo de salmuera. Además, esta separación del glicol y salmuera persistirá durante algún tiempo, con sólo un grado menor de entremezclado, siempre y cuando los líquidos no sean perturbados vigorosamente. La densidad del glicol es típicamente menor que 1.17 g/cm3. La densidad de la salmuera que está saturada con sal es típicamente superior a 1.19 g/cm3. Por comparación, las densidades del agua corriente normal y agua marina son aproximadamente de 1.00 y 1.03 g/cm3, respectivamente. Si el medio de transporte descrito líneas arriba fuera a contener agua corriente o agua de mar el glicol más pesado se hundiría rápidamente a través de la misma y se mezclaría con ella, y haría que el proceso no fuese efectivo. Debido a que el glicol es miscible y más denso que el agua corriente y el agua de mar, el uso novedoso de agua en forma de una salmuera densa para ayudar en la separación de glicol de la sal como se describió en la presente invención es una etapa inventiva.

En donde se ha hecho referencia en la descripción anterior a enteros que tienen equivalentes conocidos de los mismos , esos equivalentes se incorporan aquí como si se establecieran individualmente.

A pesar de que la presente invención se ha descrito con referencia a modalidades y ejemplos particulares, se apreciará que pueden hacerse mejoramientos o modificaciones de la presente invención sin alejarse del alcance de las reivindicaciones . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (20)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un proceso para separar al menos una porción de materia sólida' de una mezcla que incluye un líquido de proceso que es substancialmente miscible con- agua y la materia sólida, caracterizado porque incluye las etapas de: a) colocar la mezcla de líquido de proceso y la materia sólida en un depósito; b) introducir debajo de la mezcla un segundo líquido miscible en agua con una densidad mayor que la densidad del líquido de proceso y permitir al menos que una porción de la materia sólida y cualquier líquido de proceso unido a la misma se muevan a través de al menos una porción del segundo líquido miscible en agua; y en donde el paso de la porción de materia sólida a través de la porción del segundo líquido miscible en agua desplaza al menos una porción del líquido de proceso menos denso unido a la porción de materia sólida.
2. 2. Un proceso para separar al menos una porción de materia sólida de una mezcla que incluye un líquido de proceso que es substancialmente miscible con agua y la materia sólida, caracterizado porque incluye las etapas de: c) colocar la mezcla de líquido de proceso y materia sólida en un depósito; d) introducir debajo de la mezcla un segundo líquido miscible en agua con una densidad mayor que la densidad del líquido de proceso y permitir al menos que una porción del líquido miscible en agua se mueva ascendentemente a través de al menos una porción de la mezcla de materia sólida y líquido de proceso; y en donde el paso de la porción del segundo líquido miscible en agua a través de la porción de la mezcla de .líquido de proceso y materia sólida desplaza al menos una porción del líquido de proceso menos denso unido a la porción de materia sólida.
3. 3. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 ó con la reivindicación 2, caracterizado porque adicionalmente incluye la etapa de remover la materia sólida que tiene al menos una porción del líquido de proceso desplazado de la misma, del segundo líquido miscible en agua.
4. 4. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el segundo líquido miscible es agua que contiene una cantidad de sal disuelta de tal forma que su densidad es mayor que la del líquido de proceso.
5. 5. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el líquido de proceso incluye uno o más glicoles, uno o más alcoholes, una o más aminas, y/o una mezcla de los mismos.
6. 6. El proceso de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque uno o más glicoles se seleccionan de etilénglicol y/o dietilénglicol .
7. 7. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque uno o más dispositivos mecánicos ayudan a mover la materia sólida a través del segundo líquido miscible en agua.
8. 8. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el proceso incluye adicionalmente la etapa de aplicar ondas sonoras de alta frecuencia para ayudar al desplazamiento del líquido de proceso de la materia sólida en el segundo líquido miscible en agua.
9. 9. Un proceso para remover al menos una porción de uno o más sólidos disueltos de una mezcla de alimentación que incluye uno o más sólidos disueltos y un líquido de proceso que es substancialmente miscible en agua, caracterizado porque el proceso incluye las etapas de: ebullición rápida o vaporización instantánea de al menos una porción de la mezcla de alimentación combinando esa mezcla de alimentación con una corriente de licor de reciclo calentado en una primera zona de calentamiento para producir un vapor, y un residuo que incluye líquido de proceso no vaporizado y materia sólida precipitada; recolectar al menos una porción del residuo en un acumulado de líquidos en un depósito; extraer una corriente de licor de reciclo de ese acumulado de líquidos; calentar la corriente de licor de reciclo en una segunda zona de calentamiento para producir una corriente de reciclo calentada que contiene calor suficiente para vaporizar al menos una porción de la mezcla de alimentación cuando el licor de reciclo calentado y la mezcla de alimentación se combinan en la primera zona de calentamiento; - introducir debajo de al menos una porción del residuo un segundo líquido miscible en agua que tiene una densidad mayor que la densidad del líquido de proceso Y permitir el movimiento de al. menos una porción de la materia sólida precipitada y líquido de proceso unido a la misma de la porción del residuo hacia y a través de al menos una porción del segundo líquido miscible en agua, y en donde el movimiento hacia el segundo líquido miscible en agua desplaza al menos una porción del líquido de proceso menos denso unido a la materia sólida precipitada.
10. 10. El proceso de conformidad con la reivindicación 9 , caracterizado porque incluye adicionalmente la etapa de remover la materia sólida que tiene al menos una porción del líquido de proceso desplazado de la misma, del segundo líquido miscible en agua.
11. 11. El proceso de conformidad con la reivindicación 9 ó la reivindicación 11, caracterizado porque el segundo líquido miscible es agua que contiene una cantidad de sal disuelta de tal forma que su densidad es mayor que la del líquido de proceso.
12. 12. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el líquido de proceso incluye uno o más glicoles, uno o más alcoholes, una o más aminas, y/o una mezcla de los mismos.
13. 13. El proceso de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque uno o más glicoles se seleccionan de etilénglicol y/o dietilénglicol.
14. 14. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque uno o más dispositivos mecánicos ayudan a mover la materia sólida a través del segundo líquido miscible en agua.
15. 15. El proceso de conformidad con cualquiera de .las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado porque incluye adicionalmente la etapa de aplicar ondas sonoras de alta frecuencia para ayudar al desplazamiento del líquido de proceso de la materia sólida en el segundo líquido miscible en agua.
16. 16. Un aparato para separar un líquido de proceso que es substancialmente miscible con agua de una mezcla incluyendo materia sólida y el líquido de proceso, caracterizado porque el aparato incluye: a) un depósito para retener en el uso la mezcla de materia sólida y el líquido de proceso en el depósito, y; b) un medio transportador cerca de la base del depósito para poner en contacto la capa superior de un segundo liquido miscible en agua, que tiene una densidad mayor que la densidad del líquido de proceso, con la capa inferior de la mezcla de líquido de proceso y materia sólida de tal manera que al menos una porción de la materia sólida pasa del depósito a través de al menos una porción del segundo líquido miscible en agua.
17. 17. El aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque incluye adicionalmente un medio de salida para permitir la remoción de al menos una porción de la materia sólida de por lo menos una porción del segundo líquido miscible en agua.
18. 18. El aparato de conformidad con la reivindicación 16 ó la reivindicación 17, caracterizado porque el medio de transporte es un tubo de descenso que se extiende hacia abajo desde la base del depósito.
19. 19. El aparato de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el tubo de descenso está adaptado además internamente para incluir medios de incremento del área superficial en el mismo.
20. 20. El aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el tubo de descenso incluye una serie de etapas internamente separadas, o un arreglo de una pluralidad de objetos sueltos.