MXPA99011283A - Control de flujo de oxigeno para gasificacion - Google Patents

Abstract

El sistema para controlar el flujo de oxígeno en un proceso de gasificación de la presente invención comprende una válvula de control de succión localizada entre la fuente de oxígeno y el compresor de oxígeno. La válvula de control de succión estáadaptada para distribuir oxígeno de la fuente al compresor a través del primer tubo y para moverse a una posición de flujo reducido para prevenir la distribución excesiva de oxígeno de la fuente al compresor. El sistema también comprende un segundo tubo el cual conecta de manera operable el compresor de oxígeno a una puerta de un gasificador. El sistema comprende una válvula de ventilación normalmente cerrada localizada entre el compresor de oxígeno y la purta de un gasificador. El sistema comprende medios localizados en el gasificador o en el efluente del gasificador para detectar cuando es necesario cambiar el flujo de oxígeno hacia el gasificador y para accionar la válvula de control de succión suficiente para cambiar el flujo de oxígeno. Finalmente, el sistema comprende medios para controlar la válvula de control de succión y la válvula de ventilación para regular la cantidad de oxígeno distribuido hacia el gasificador.

Description

CONTROL DE FLUJO DE OXIGENO PARA GASIFICACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un método y un sistema para controlar el flujo de oxígeno en un proceso de gasificación. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los materiales de alimentación a base de petróleo incluyen hulla de petróleo pura y otros materiales hidrocarbonaceos, tales como residuos carbonaceos sólidos, aceite residuales, y subproductos de petróleo y .aceite crudo pesado. Esos materiales de alimentación son comúnmente utilizados para reacciones de gasificación que producen mezclas de hidrógeno y monóxldo "de carbono gaseosos, comúnmente conocidas cop r '"gas de -síntesis" o * simplemente .i "gassin". El gassin se utiliza como un material de alimentación para producir un anfitrión de compuestos orgánicos útiles y también puede ser utilizado como un combustible limpio para generar energía. La reacción de gasificación típicamente implica distribuir material de alimentación, gas que contiene oxígeno libre y cualesquier otro materiales a un reactor de gasificación el cual también se conoce como un "reactor gasificador de oxidación parcial" o simplemente un "reactor" o "gasificador". Debido a las altas temperaturas utilizadas, el gasificador esta recubierto con un material refractario diseñado para resistir la temperatura de reacción. El material de alimentación y el oxígeno son mezclados íntimamente y se hacen reaccionar en el gasificador para formar gassin. Aunque la reacción ocurrirá sobre un intervalo amplio de temperaturas, la temperatura de reacción que es utilizada deberá ser suficientemente alta para fundir cualesquier metales que puedan estar en el material de alimentación. Si la temperatura no es suficientemente alta, la salida del reactor puede bloquearse con materiales no fundidos. Por otro lado, la temperatura debe ser suficientemente baja de modo que los materiales refractarios que recubren el reactor no son dañados. Una forma de controlar la temperatura de la reacción es mediante el control de la cantidad de oxígeno que es mezclado y que posteriormente reacciona con el material de alimentación. De esta manera, si se desea incrementar la temperatura de la reacción, entonces se incrementa la cantidad de oxígeno. Por otro lado, si se desea disminuir y la temperatura de la reacción, entonces se hace disminuir la cantidad de oxígeno. De manera convencional, el oxígeno para ser utilizado en la reacción se desplaza vía un tubo desde una fuente de oxígeno hasta un compresor y a continuación a través de un segundo tubo desde el compresor hasta el gasificador. Con frecuencia existe un reservorio entre el compresor y el gasificador. En el gasificador, el oxígeno es introducido a través de una puerta en el extremo superior del reactor para mezclarse con el material de alimentación. El control de la cantidad de oxígeno que entra a la puerta se completa utilizando una válvula en la puerta. Cuando la válvula es abierta, el oxígeno fluye hacia el reactor. Cuando es necesario hacer lenta la reacción y enfriarla, por ejemplo, cuando el flujo de material de alimentación ha disminuido, entonces el flujo a través de la válvula se reduce, es decir, que la válvula es movida hacia una posición de flujo reducido. Desafortunadamente, el sistema de control descrito anteriormente no controla el oxígeno de manera muy precisa. Esto se debe al hecho de que aún cuando la válvula en la puerta está en la posición de flujo reducido, el oxígeno sigue aún siendo enviado a través del segundo tubo por el compresor. El oxígeno producido se desplaza desde el compresor hasta la válvula de flujo reducido y la presión de oxígeno se incrementa. Por lo tanto, es difícil lograr un buen control. Una solución es tener un reservorio grande en la salida del compresor. Sin embargo, existe un gran peligro de seguridad, puesto que existen altas temperaturas y materiales carbonaceos cerca. Sería deseable si pudiera ser descubierto un método y sistema para controlar el flujo de oxígeno en un proceso de gasificación que redujera directamente la cantidad de oxígeno en la tubería.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El sistema para controlar el flujo de oxígeno en un proceso de gasificación en la presente invención incluye un primer tubo el cual conecta de manera operable una fuente de oxígeno a un compresor de oxígeno. Una válvula de control de succión se localiza entre la fuente de oxígeno y el compresor de oxígeno. La válvula de control está adaptada para abrirse para distribuir oxígeno de la fuente del compresor a través del primer tubo y para moverse a una posición de flujo reducido para prevenir la distribución excesiva de oxígeno de la fuente al compresor. El sistema también incluye un segundo tubo el cual conecta de manera operable el compresor de oxígeno a la puerta de un gasificador. El sistema tiene una válvula de ventilación normalmente cerrada colocada entre el compresor de oxígeno y la puerta del gasificador. El sistema contiene medios localizadas en el gasificador o en el efluente del gasificador para detectar cuando es necesario cambiar el flujo de oxígeno al gasificador y para accionar la válvula de control de succión lo suficiente para cambiar el flujo de oxígeno. Finalmente, el sistema incluye medios para controlar la válvula de control de succión y la válvula de ventilación para regular la cantidad de oxígeno distribuida al gasificador. Los medios para detectar cuando es necesario reducir o incrementar el flujo de oxígeno a un gasificador puede ser un dispositivo de medición de flujo de hidrocarburo, un termopar, un pirómetro, un detector de gas o un medidor de flujo de efluente de gasificador.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Como se utiliza aquí, el termino "compresor de oxígeno" significa cualquier dispositivo capaz de producir oxígeno a presiones elevadas, es decir, superiores de aproximadamente 1 atmósfera, o 101 Kpa, presión adecuada para utilizarse en la gasificación. Como se utiliza aquí, el termino "fuente de oxígeno" significa cualquier dispositivo, aparato o fuente que proporcione oxigeno, oxigeno substancialmente puro o aire enriquecido con oxígeno que tenga más de aproximadamente 21 mol por ciento de oxígeno. Puede ser utilizado cualquier gas que contenga oxígeno libre que contenga oxígeno en una forma adecuada para reaccionar durante el proceso de gasificación. El oxígeno substancialmente puro es un gas que contiene más de aproximadamente 90 mol por ciento de manera más frecuente de aproximadamente 95 hasta aproximadamente 99.5 mol por ciento de oxígeno. Comúnmente, el gas que contiene oxígeno libre contiene oxígeno más otros gases derivados del aire del cual se preparó el oxígeno, tales como nitrógeno, argón u otros gases inertes. Una fuente de oxígeno típica incluye una unidad de separación de aire el cual separa oxígeno del aire. Tales unidades se encuentran comercialmente disponibles. Como se utiliza aquí, "válvula de control de succión" significa una parte móvil la cual se localiza en la línea entre una fuente de oxígeno y el compresor de oxígeno. La válvula de control de succión permite que el oxígeno se desplace a través de un tubo el cual está conectado de manera operable de la fuente de oxígeno al compresor de oxígeno cuando la válvula esta parcial o completamente "abierta". Cuando la válvula esta "cerrada", se evita que el oxígeno entre al compresor. Cuando la válvula esta en la "posición de flujo reducida", la válvula esta parcialmente abierta, lo cual reduce el flujo de oxígeno hacia el compresor en comparación con una válvula completamente "abierta". Las válvulas de control de succión son, de manera ventajosa, ajustables continuamente de una posición abierta, a través de numerosas "posiciones de flujo reducido", y finalmente hasta una posición cerrada. Como se utiliza aquí, el termino "válvula de ventilación" se refiere a una válvula que cuando se abre permite que el gas, en este caso oxígeno, oxígeno substancialmente puro, o gas enriquecido con oxígeno salga de la tubería y sea ventilado hacia la atmósfera, o a un tanque, o a un proceso donde pueda ser utilizado el oxigeno, u otro lugar. Hacia donde sea ventilado el oxígeno no es importante. El termino "válvula de ventilación normalmente cerrado" significa que la válvula de ventilación esta cerrada durante la operación estacionaria normal. No es importante para esta invención si la válvula falla en la posición abierta o cerrada. La válvula de ventilación con frecuencia es modulada de manera ventajosa con una posición abierta, una posición cerrada y numerosas posiciones de la válvula parcialmente abierta. La presente invención es útil para controlar el flujo de oxígeno en un reactor en el cual el material de alimentación de hidrocarburo y el oxígeno reacciona para formar gassin. Pueden ser utilizados cualesquier medios efectivos para alimentar el material de alimentación del reactor. De manera general, el material de alimentación, oxígeno, y cualesquier otros ateriales son agregados a través de uno o más entradas o aberturas en el reactor. Típicamente, el material de alimentación y el gas se hacen pasa a un inyector de combustible el cual se localiza en la entrada del reactor. Puede ser utilizado cualquier inyector de combustible efectivo para ayudar a la adición o interacción del material de alimentación y el gas en el reactor, tal como un inyector de combustible del tipo anular descrito en la Patente Estadounidense No. 2,928,460 de Eastman et al., Patente Estadounidense No. 4,328,006 de Muenger et al. o la Patente Estadounidense No. , 328, 008 de Muenger et al las cuales se incorporan aquí como referencia. De manera alternativa, la alimentación puede ser introducida en el extremo superior del reactor a través de una puerta. El gas que contiene oxígeno libre se introduce típicamente a alta velocidad en el reactor a través del inyector de combustible o una puerta separada la cual descarga el oxígeno gaseoso directamente en el flujo del material de alimentación. Mediante este arreglo los materiales cargados son mezclados íntimamente dentro de la zona de reacción y se evita que el flujo de oxígeno gaseoso choque directamente sobre y dañe las paredes del reactor. Puede ser empleado cualquier diseño de reactor efectivo para la gasificación. Típicamente, pueden ser utilizado un recipiente a presión de acero de forma cilindrica, vertical. Los reactores ilustrativos y los aparatos relacionados se describen en la Patente Estadounidense No. 2,809,104 de Strasser et al., la Patente Estadounidense No. 2,818,326 de Eastman et al., la Patente Estadunidense No. 3,544,291 de Schlinger et al., la Patente Estadounidense No. 4,637,823 de Dach, la Patente Estadounidense No. 4,653,677 de Peters et al., la Patente Estadounidense No. 4,872,886 de Henley et al., la Patente Estadounidense No. 4,456,546 de Van der Berg, la Patente Estadounidense No. 4,671,806 de Stil et al., la Patente Estadounidense No. 4,760,667 de Eckstein et al., la Patente Estadounidense No. 4,146,370 de van Her ijner et al., la Patente Estadounidense No. 4,823,741 de Davis et al., la Patente Estadounidense No. 4,889,540 de Segerstrom et al., la Patente Estadounidense No. 4,959,080 de Sternling, y la Patente Estadounidense No. 4,979,964 de Sternling las cuales se incorporan aquí como referencia. La zona de reacción preferiblemente comprende una cámara con un recubrimiento refractario, de flujo libre, de flujo descendente, con una entrada localizada en el centro en la parte superior y una salida alineada axialmente en el fondo. La reacción de gasificación es conocida bajo condiciones de reacción las cuales son suficientes para convertir una cantidad deseada de material de alimentación a gassin. Las temperaturas de reacción típicamente fluctúan de aproximadamente 900°C hasta aproximadamente 2,000°C, de manera preferible de aproximadamente 1,200°C hasta aproximadamente 1,500°C. Las presiones típicamente fluctúan de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 250 atmósferas, de manera preferible de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 150 atmósferas. El tiempo de residencia promedio en la zona de reacción generalmente fluctúa de aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 20, y normalmente de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 10 segundos.

Puede ser utilizado un gas que contenga oxígeno libre oxígeno en una forma adecuada para reaccionar durante el proceso de gasificación. Típicamente, el oxígeno se prepara separando el oxígeno del aire vía una unidad de separación. De la unidad de separación de aire, el oxígeno se desplaza vía un tubo hacia un compresor el cual incrementa la presión del oxígeno y distribuye el oxigeno a través de un segundo tubo hasta una puerta del extremo superior del gasificador. Las proporciones óptimas del material de alimentación a base de petróleo al gas que contiene oxígeno libre, así como cualesquier componentes opcionales, pueden variar ampliamente con factores tales como el tipo de material de alimentación, tipo de oxígeno, así como las especificaciones del equipo para artículos tales como los materiales refractarios y el reactor. Típicamente, la relación atómica del oxígeno en el gas que contiene oxígeno libre al carbón, en el material de alimentación, es de aproximadamente 0.6 hasta aproximadamente 1.6, de manera preferible de aproximadamente 0.8 hasta aproximadamente 1.4. Cuando el gas que contiene oxígeno libre es oxígeno sustancialmente puro, la relación atómica puede ser de aproximadamente 0.7 hasta aproximadamente 1.5, de manera preferible de aproximadamente 0.9. Cuando el gas que contiene oxígeno es aire, la relación puede ser de aproximadamente 0.8 hasta aproximadamente 1.6, de manera preferible de aproximadamente 1.3. El sistema de control de flujo del oxígeno de la presente invención puede ser empleado sin importar cuales sean las proporciones óptimas del material de alimentación a base de petróleo a gas que contiene oxígeno libre. El sistema de control del flujo de oxígeno detecta cuando es necesario reducir el flujo de oxígeno debido a una disminución en el flujo de hidrocarburo. De manera similar, el sistema de control de flujo de oxígeno detecta cuando es necesario incrementar el flujo de oxígeno debido a un incremento en el flujo de hidrocarburo. Tales detectores se encuentran comercialmente disponibles con facilidad. Esas incluyen medidores de flujo de hidrocarburo, termopares, medidores de velocidad, pirómetros, sensores de gas, u otros dispositivos de detección y medición. Una vez que se ha detectado la necesidad de reducir el flujo de oxígeno, es enviada una señal a la válvula de control de succión para que se mueva a la posición de flujo reducido o se cierren, lo cual reduce al mínimo o previene totalmente el flujo de oxígeno hacia el compresor. La señal puede ser enviada por cualesquier medios de señalización, por ejemplo, una relación del controlador de relación tal como aquellos disponibles de un número de fuentes.

Cuando es necesario nuevamente un incremento en el flujo de oxígeno, es enviada una señal a la válvula de control de succión para que se abra parcial o totalmente, lo cual incrementa el flujo de oxígeno hacia el compresor e incrementa la salida del compresor. Esta señal puede ser enviada por el mismo dispositivo que envió la señal anterior para cerrar la válvula de control de succión o segundos medios de señalización. De esta manera, el flujo de oxígeno puede ser controlado hasta dentro de 3, de manera preferible 2, de manera más preferible el 1 por ciento de la cantidad deseada. Para mantener una rápida respuesta a los cambios en el sensor, no existe de manera ventajosa reservorio de oxígeno, tanque de equilibrio, o tambor en la salida del compresor. De manera similar, la longitud de la tubería entre el compresor y la entrada del gasificador se mantiene en un mínimo, de manera preferible de menos de 609 metros (2000 pies) . Aunque usualmente no es necesario utilizar la válvula de cierre moduladora convencional localizada en la puerta del reactor y una válvula de descarga del compresor una vez que la reacción de gasificación ha comenzado, puede ser deseable utilizarlas en conjunto con el sistema de la presente invención. De esta manera, el flujo de oxígeno puede ser reducido en al menos 10, de manera preferible de al menos el 15, de manera más preferible de al menos 20 por ciento del oxígeno total por segundo cuando ocurre un flujo de hidrocarburo bajo. Cuando el flujo de oxígeno no puede ser reducido suficientemente rápido reduciendo el flujo hacia el compresor, por ejemplo cuando un gasificador se para debido a un mal funcionamiento operacional, puede abrirse una válvula de ventilación. El oxígeno fluye hacia la atmósfera y otra aplicación de bajas presión más fácilmente que hacia el gasificador, reduciendo por lo tanto el flujo de oxígeno hacia el gasificador. Esto es especialmente crítico cuando uno o más gasificadores están operando desde un solo compresor de oxigeno. La válvula de ventilación puede ser abierta rápidamente, de modo que no ocurra un cambio significativo (<1%) en la presión de oxígeno cuando todo el oxígeno se ha cortado (<5 segundos) rápidamente a un gasificador a un sistema de gasificadores múltiples. Cuando más de un gasificador esta operando de un solo compresor de oxígeno y un gasificador funciona mal, la válvula de ventilación en el gasificador que funciona mal se abre como la válvula de control para que el mal funcionamiento del gasificador cese. Esta operación permite que continúe el flujo de una cantidad significativa de oxígeno del compresor a los gasificadores que no funcionan mal. Además, debido a limitaciones mecánicas del compresor, el flujo reducido puede hacer que el compresor falle y/o causar daños serios al compresor. Una falla del compresor haría que los gasificadores que no funcionan mal se detengan. Por lo tanto, la capacidad del sistema de control de flujo para ventilar oxígeno hacia la atmósfera cuando el flujo de oxígeno hacia un gasificador se interrumpe con frecuencia es critica cuando los gasificadores están compartiendo un compresor de oxígeno común. El sistema de control de oxígeno descrito aquí puede ser utilizado para controlar el flujo del oxígeno a dos o más gasificadores los cuales comparten una fuente de oxígeno común y el compresor de oxígeno. Esto puede lograrse, por ejemplo, utilizando el sistema mostrado en la Figura 2. El uso del sistema de control de flujo de oxígeno de la presente invención permite que el flujo de oxígeno hacia el gasificador sea controlado dentro de un 1%. El flujo de oxígeno hacia el gasificador puede ser reducido rápidamente cuando ocurra un flujo de material de alimentación bajo (de hasta 20%/segundo) sin causar un cambio significativo (<1%) en la presión de oxígeno utilizando una válvula de cierre o moduladora y una válvula de ventilación en conjunto cuando ocurre un flujo de combustible bajo. El sistema también puede ser configurado para reducir el flujo de combustible rápidamente (hasta 10% por segundo) cuando ocurre un flujo de oxígeno bajo. Esas acciones mantienen una relación de oxígeno/hidrocarburo constante en el gasificador.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1- muestra un diagrama esquemático de un sistema de control de flujo de oxígeno de la presente invención utilizado sobre un solo gasificador. El gas que contiene oxígeno entra desde un fuente tal como una unidad de separación de aire (no mostrada) y pasa a través de una válvula de control de succión (12) hacia el compresor de aire (14) . El gas comprimido sale del compresor a través de un tubo hacia el gasificador (10). Existe una válvula de ventilación (16) localizada en este tubo. También existe una válvula moduladora opcional (18) en la puerta del gasificador. Dentro del gasificador (10) existe un detector (26) capaz de detectar cuando es necesario cambiar el flujo de oxígeno hacia el gasificador y accionar la válvula de control de succión (12) lo suficiente para cambiar el flujo de oxígeno. En esta modalidad, se describe la fuente de combustible carbonaceo (22) y el controlador de flujo de combustible (22). Los medios de control (24) comparan la entrada del combustible al reactor (10) y la salida del detector (26) dentro del gasificador, y, si el proceso queda suficientemente fuera de equilibrio, los medios de control (24) pueden cerrar la válvula moduladora opcional (18) y abrir la válvula de ventilación (16) . Esto reducirá rápidamente el flujo de gas hacia el gasificador (10) antes de que la válvula de control de succión (12) sea cerrada. La Figura 2 muestra un diagrama esquemático de un sistema de control de flujo de la presente invención utilizado sobre gasificadores múltiples (no mostrados) que comparten un compresor de oxígeno común (36) , donde cada gasificador opera independientemente. El gas que contiene el oxígeno proviene de una unidad de separación de aire (no mostrada) vía el tubo de conexión (30) . El gas que contiene oxígeno debe pasar a través de la válvula de control de succión (34) hacia la entrada del compresor (36). Una válvula de ventilación (32) esta instalada sobre el tubo de conexión (30) para desviar el gas que contiene oxígeno a baja presión en el caso de que el compresor no opere o si la válvula de control de succión esta completamente cerrada. El gas que contiene oxígeno es comprimido en el compresor (36) , y la salida es dividida para ir a dos gasificadores más. Existe una válvula de ventilación de alta capacidad (38) sobre la línea antes de que el gas comprimido sea dividido. Después de la división, existe un dispositivo de medición de flujo sobre cada línea (40 y 42) . Existe entonces una segunda válvula de ventilación sobre cada línea (44 y 46) . Esta es la válvula de ventilación que actúa cuando es necesario en cooperación con las válvulas moduladoras sobre cada línea (48 y 50) para reducir rápidamente el flujo de oxígeno hacia los gasificadores (no mostrados) cuando es necesario. De manera alternativa, las funciones de la válvula de ventilación (32) y las válvulas de ventilación (44 y 46) pueden ser revertidas. El control primario de los requerimientos de oxígeno para el sistema de todos los compresores se efectúa con la válvula de control de succión (34), y las válvulas moduladoras (48 y 50) aportando flujo de gas hacia gasificadores individuales. También existen válvulas de cierre de refuerzo en cada una de las líneas que van hacia los gasificadores (56 y 58), puesto que las válvulas moduladoras (48 y 50) con frecuencia no son confiables para detener completamente el flujo. Después de que el gas pasa a través de esas válvulas de cierre (56 y 58), el gas entra a los gasificadores (no mostrados) a través de los medios de conexión (56 y 58) . La Figura 2 también muestra el flujo de combustible a uno de los gasificadores, donde la fuente del combustible carbonaceo (60) envía el combustible como una suspensión al dispositivo medidor de flujo (62) y a continuación a un gasificador. La velocidad del gas transportado a un gasificador individual depende de la velocidad de flujo del combustible hacia el gasificador (del 62) y en la salida de un detector (no mostrado) en el gasificador o efluente del gasificador que detecta si existe un aumento o disminución del oxígeno en el reactor.

Ejemplo 1 Se operó un gasificador en un medio de oxidación parcial. El reactor esta equipado con un pirómetro y termopares, no mostrados, para verificar la temperatura del reactor en la parte superior, en la parte media y en el fondo de la cámara de reacción. El oxígeno es controlado vía un sistema de control de flujo de oxígeno el cual se muestra en detalle en la Figura 1. La reacción de gasificación es conducida a temperaturas de aproximadamente 1200°C (2192°F.) hasta aproximadamente 1500°C (2732°F.) y a una presión de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 200 atmósferas. El material de alimentación reacciona con el gas en el gasificador produciendo gas de síntesis y subproductos. El gas de síntesis y los subproductos fluidos abandonan el reactor para entrar a una cámara o recipiente de enfriamiento, no mostrado, para el procesamiento adicional y recuperación. El uso del sistema del control de flujo de oxígeno de la Figura 1 permite que el flujo de oxígeno hacia el gasificador sea controlado hasta dentro del 1%. El flujo de oxígeno hacia el gasificador puede ser reducido rápidamente cuando ocurre el flujo del material de alimentación bajo (de hasta 20%/sec) sin causar un cambio significativo (<1%) en la presión de oxígeno utilizando una válvula de cierre moduladora y una válvula de ventilación en conjunto cuando ocurre un flujo de suspensión bajo. El sistema también puede ser configurado para reducir el flujo de la suspensión rápidamente (hasta 10% por segundo) cuando ocurre un flujo de oxígeno bajo. Esas acciones mantienen una relación de oxígeno/hidrocarburo constante al gasificador. No existe necesidad de un tambor de equilibrio o válvula de control de presión y existe una longitud de tubería mínima de (<2000 ft) (<609 m) entre el compresor de oxígeno y el gasificador.

EJEMPLO 2 Se abrieron dos gasificadores de oxidación parcial en un modo de oxidación parcial como se muestra en la Figura 2. Los reactores están equipados con un pirómetro y termopares, no mostrados para verificar la temperatura del reactor en la parte superior, en la parte media y en el fondo de la cámara del reactor. El gas que contiene oxígeno libre es alimentado para un compresor (36) . El proceso de operación de dos reactores de oxidación parcial en paralelo utiliza el sistema que se ilustra en la Figura 2. Nótese que los dos gasificadores comparte una unidad de separación de aire y compresor comunes. La reacción de oxidación parcial se conduce a temperaturas de aproximadamente 1200°C (2192°F) hasta aproximadamente 1500°C (2732°F) y a presiones de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 200 atmósferas. La alimentación reacciona con el gas en los gasificadores (no mostrados) produciendo gas de síntesis y subproductos. El gas de síntesis y los subproductos abandonan el gasificador para entrar a una cámara o recipiente de enfriamiento, no mostrado, para su procesamiento adicional y recuperación. El uso del sistema de control de flujo mostrado en la Figura 2 permite que el flujo de oxígeno hacia el gasificador sea controlado hasta dentro del 1%. El flujo de oxígeno hacia el gasifícador puede ser reducido rápidamente cuando ocurra un flujo de material de alimentación bajo (hasta 20%/sec) sin causar un cambio significativo (<1%) en la presión de oxígeno utilizando una válvula de cierre moduladora (48 y 50) y la válvula de ventilación (44 y 46) en conjunto cuando ocurra un flujo de suspensión bajo. El sistema también puede ser configurado para reducir el flujo de suspensión (62) rápidamente (hasta 10% por segundo) cuando ocurre un flujo de oxígeno bajo. Esas acciones mantienen una relación de oxígeno/hidrocarburo constante hacia el gasificador. No existe la necesidad de un tambor de equilibrio o válvula de control de presión y existe una longitud de tubería mínima (<2000 ft) (<609 m) entre el compresor de oxígeno y el gasificador. Además, la válvula de ventilación (38) puede ser abierta rápidamente, de modo que no ocurran cambios significativos (<1%) en la presión de oxígeno cuando todo el oxígeno sea cortado rápidamente (<5 segundos) hacia un gasificador.

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES Habiendo descrito la invención, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama lo contenido en las siguientes reivindicaciones 1. Un sistema para controlar el flujo de oxígeno en un proceso de gasificación, caracterizado porque comprende: a. un primer tubo el cual conecta de manera operable una fuente de oxígeno a un compresor de oxígeno; b. una válvula de control de succión localizada entre la fuente de oxígeno y el compresor de oxígeno, la válvula de control de succión esta adaptada para liberar oxígeno de la fuente hacia el compresor a través del primer tubo y para moverse ar una posición de flujo reducido para reducir la distribución de oxígeno de la fuente al compresor; c. un segundo tubo el cual conecta de manera operable el compresor de oxígeno a una puerta de entrada de un gasificador; d. una válvula de ventilación localizada entre el compresor de oxígeno y la puerta de un gasificador; e. un detector localizado en el gasificador, en el combustible del gasificador alimentado, o en el efluente del gasificador capaz de detectar cuando es necesario cambiar el flujo de oxígeno hacia el gasificador y para accionar la válvula de control de succión lo suficiente para cambiar el flujo de oxígeno; y f. un accionador que controla la válvula de control de succión y controlador que controla la válvula de ventilación para regular la cantidad de oxígeno liberado hacia el gasificador.
2. 2. El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende además una válvula moduladora a la puerta el gasificador adaptada para regular el flujo de oxígeno hacia el gasificador desde el segundo tubo. 3. El sistema de conformidad con la reivindicación
3. 3, caracterizado porque la diferencia de presión a través de la válvula moduladora es de 280 Kpa o menor.
4. 4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende al menos dos segundos tubos los cuales conectan de manera operable el compresor de oxígeno las puertas de entrada de al menos dos gasificadores, una válvula moduladora sobre cada uno de los segundos tubos adaptada para regular el flujo de oxígeno hacia los gasificadores desde el segundo tubo, y una válvula de ventilación localizada entre el compresor de oxígeno y la válvula moduladora sobre cada uno de los segundos tubos.
5. 5. El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el detector localizado en el gasificador o en el efluente del gasificador para detectar cuando es necesario cambiar el flujo de oxígeno al gasificador se selecciona del grupo que consiste de un termopar, un pirómetro, y un sensor de velocidad del gas efluente .
6. 6. El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque los medios localizados en el gasificador para detectar cuando es necesario cambiar el flujo de oxígeno hacia el gasificador es un pirómetro.
7. 7. Un método para controlar el flujo de oxígeno en un proceso de gasificación, caracterizado porque comprende: a. detectar cuando es necesario cambiar el flujo de oxígeno a un gasificador; b. accionar una válvula de control de succión localizada entre una fuente de oxígeno y un compresor de oxígeno en la posición de flujo más abierta o más reducida, incrementando o reduciendo por lo tanto el flujo de oxígeno a través de un tubo el cual conecta de manera operable la fuente de oxígeno y el compresor de oxígeno; y c. accionar la válvula de ventilación si fluye exceso de oxígeno mayor del 2% hacia el proceso de gasificación.