PROCEDIMIENTO DE ELIMINACIÓN DE GASES ÁCIDOS.

Un procedimiento de producción de un disolvente físico ultra pobre que usa:

al menos uno de un recipiente de destilación de alta presión y / o un recipiente de destilación de media presión; y un destilador al vacío, caracterizado porque: en al menos uno de los recipiente de destilación de alta presión (110) y el recipiente de destilación de media presión (112), un gas de destilación sustancialmente sin sulfuro de hidrógeno (51/52) se separa de un disolvente físico (18/22); y el gas de destilación sustancialmente sin sulfuro de hidrógeno obtenido a partir del recipiente de destilación de alta presión (110) y / o el recipiente de destilación de media presión (112) se usa para destilar sulfuro de hidrógeno a partir de un disolvente físico (32) pobre que contiene sulfuro de hidrógeno en el destilador a vacío (118) para formar el disolvente ultra pobre físico (34)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2003/039776.

Solicitante: FLUOR CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3 POLARIS WAY ALISO VIEJO, CA 92698 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: MAK, JOHN.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 11 de Diciembre de 2003.

Clasificación PCT:

  • B01D53/14 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 53/00 Separación de gases o de vapores; Recuperación de vapores de disolventes volátiles en los gases; Depuración química o biólogica de gases residuales, p. ej. gases de escape de los motores de combustión, humos, vapores, gases de combustión o aerosoles (recuperación de disolventes volátiles por condensación B01D 5/00; sublimación B01D 7/00; colectores refrigerados, deflectores refrigerados B01D 8/00; separación de gases difícilmente condensables o del aire por licuefacción F25J 3/00). › por absorción.

Clasificación antigua:

  • B01D53/14 B01D 53/00 […] › por absorción.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2365474_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

El campo de la invención es la eliminación de gases ácidos de un gas de alimentación, y en particular se refiere a la eliminación de gases ácidos de gas de alimentación de alto contenido en dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. Antecedentes de la invención Eliminación de gases ácidos de diversas corrientes de gas y especialmente la eliminación de dióxido de carbono de corrientes de gas natural llega a ser un proceso importante creciente ya que el contenido en gases ácidos de diversas fuentes de gas es relativamente alto, o incrementa con el tiempo. Por ejemplo, diversas Fuentes de gas natural en Alaska, América del Norte continental, Noruega, Sudeste Asiático, o en el golfo de México contienen dióxido de carbono variando entre aproximadamente 20% y aproximadamente 75%. Además, el gas ácido de diversos campos de gas también contiene sulfuro de hidrógeno a concentraciones significativas que típicamente necesita eliminarse para reunir las especificaciones de calidad de los oleoductos. Por ejemplo, en un procedimiento comúnmente empleado para la eliminación de gases ácidos, un disolvente químico (por ejemplo, un disolvente de amina) se usa para la eliminación de gases ácidos, que típicamente requiere procesamiento adicional del gas ácido aislado en una planta de azufre para convertir el sulfuro de hidrógeno a partir del disolvente regenerado en azufre como un subproducto. Tal eliminación de gases ácidos y combinaciones de la planta de azufre son en general de gran consumo de energía y costosa. Además, en el mercado de azufre cada vez menor de hoy el azufre así producido es solamente de poco valor comercial y por lo tanto se desecha, lo que todavía además incrementa los costes de tales operaciones. De manera alternativa, los sistemas de membrana se pueden emplear para separar de manera física el gas ácido de la corriente de alimentación gaseosa. Los sistemas de membrana son a menudo altamente adaptables para acomodar el tratamiento de diversos volúmenes de gas y las especificaciones de producto-gas. Además, los sistemas de membrana son relativamente compactos y están en general libres de partes móviles, haciendo por lo tanto tales sistemas una opción especialmente viable para el tratamiento de gas cercano a la costa. Sin embargo, toda o casi todos los separadores de membrana de una sola fase son relativamente no selectivas y por lo tanto producen una corriente de permeado de dióxido de carbono con un contenido relativamente alto de metano e hidrocarburos (que o bien se purgan, se incineran o se usan como un bajo gas de combustible BTU). Por lo tanto, las pérdidas relativamente altas de metano e hidrocarburos a menudo hacen el uso de este procedimiento no deseable y no económico. Para reducir tales pérdidas, se pueden usar fases múltiples de separadores de membrana con recompresión entre fases. Sin embargo, tales sistemas a menudo consumen mucha energía y son costosos. En incluso otro ejemplo, se emplea un disolvente físico para la eliminación de gas ácido de un gas de alimentación, que es particularmente ventajosa para el tratamiento de gas con una alta presión parcial de gas ácido ya que la capacidad de tratamiento potencial del disolvente físico se incrementa con la presión parcial de gas ácido (ley de Henry). Usando disolventes físicos la absorción de un gas ácido particular depende del disolvente particular empleado, y además depende de de la presión y temperatura del disolvente. Por ejemplo, se puede emplear metanol como un disolvente físico orgánico de bajo punto de ebullición, como se ejemplifica en la Patente de Estados Unidos Nº 2.863.527 de Herbert et al. Sin embargo, el requerimiento de enfriamiento de refrigerante para mantener el disolvente a temperaturas criogénicas es relativamente alto, y el procedimiento a menudo muestra mayor que la absorción de metano o etano deseada, necesitando por lo tanto gran cantidad de entrada de energía para la recomprensión y recuperación. Un procedimiento de disolvente físico típico se ejemplifica en la Técnica Anterior Figura 1, que es conceptualmente realmente simple y emplea el uso de un disolvente pobre frío para eliminar dióxido de carbono del gas de alimentación. El disolvente se regenera mediante destilación sucesiva a presiones inferiores y el disolvente destilado se bombea al absorbedor, en el que el disolvente re enfría usando refrigeración externa (o bien en el circuito de disolvente rico o disolvente pobre). En la mayoría de los casos, se requiere un quemador de vapor o combustible para la regeneración del disolvente. Los procedimientos de disolvente físico son en general ventajosos para la eliminación de gases ácidos a granel (por ejemplo, el gas tratado tiene 1 a 2% de gas ácido remanente). Sin embargo, a menudo es difícil eliminar gases ácidos, y particularmente sulfuro de hidrógeno, hasta niveles que reúnan la calidad del gas de los oleoductos. Además, los procedimientos típicos convencionales requieren regeneración del disolvente con calor o vapor, que tiende relativamente a consumir mucha energía. Sin aplicación de calor para la regeneración del disolvente, actualmente procedimientos de regeneración de destilación conocidos no producen suficiente flash disolvente pobre para el tratamiento de gas que reúna la especificación del oleoducto para sulfuro de hidrógeno. De este modo, aunque conocen diversas configuraciones y procedimientos para eliminar gases ácidos de un gas de alimentación (véase, por ejemplo, los documentos US 3.594.985, US 3.664.091, US 3.824.766, US 3.362.133, GB 2.142.041 y US 4.568.364), todos o casi todos ellos sufren una o más desventajas. Entre otras cosas, los niveles de sulfuro de hidrógeno en los gases tratados a menudo son inaceptablemente altos para los patrones actuales, y sin procesamiento adicional, el gas tratado puede a menudo no reunir las especificaciones de los oleoductos. Además, los procedimientos conocidos tienden a requerir cantidades sustanciales de energía para reducir la concentración de gas ácido a los patrones de los oleoductos e incurrir en pérdidas de hidrocarburos significativas. Por lo tanto, se necesita todavía proporcionar procedimientos y configuraciones mejorados para la eliminación de gases ácidos. Sumario de la invención ES 2 365 474 T3 La presente invención se refiere a configuraciones y procedimientos de eliminación de gases ácidos de un gas de 2 alimentación usando un disolvente físico, en el que el disolvente se regenera hasta un disolvente ultra pobre usando un gas de destilación sustancialmente sin sulfuro de hidrógeno al gas al destilador a vacío. Por lo tanto, en un aspecto particularmente preferido de la materia sujeto de la invención, una planta incluirá un destilador a vacío que está configurado para producir un disolvente físico ultra pobre a partir de un disolvente físico que contiene sulfuro de hidrógeno. Las plantas contempladas además incluirán un recipiente de destilación de alta presión y / o un recipiente de destilación de presión media que proporcionan un gas de destilación sin sulfuro de hidrógeno al destilador a vacío. Además las plantas contempladas incluyen un absorbedor que funciona con un gradiente isotérmico o con un gradiente térmico decreciente desde arriba hasta abajo, y que recibe un gas de alimentación que comprende al menos 10 mol % de dióxido de carbono y al menos 500 mg/kg (ppm) de sulfuro de hidrógeno (típicamente al menos parcialmente deshidratado, y / o a una presión de al menos 6,895 mPa (1000 psig). Con respecto al contenido de sulfuro de hidrógeno de los disolventes, en general se contempla que el disolvente pobre que contiene sulfuro de hidrógeno - comprende al menos 100 mg/kg (ppm) de sulfuro de hidrógeno, y que el disolvente físico ultra pobre comprende menos de 100 mg/kg (ppm) (y lo más típicamente menos de 10 mg/kg (ppm) de sulfuro de hidrógeno. El gas de destilación sustancialmente sin sulfuro de hidrógeno comprende al menos 95 % molar de dióxido de carbono. En aspectos adicionales contemplados de la materia sujeto de la invención, la planta también puede incluir un separador en el que el gas ácido se separa de un disolvente rico, produciendo por lo tanto el disolvente físico que contiene sulfuro de hidrógeno pobre (en el que la parte de gas ácido se comprime y se inyecta en una formación). De manera adicional, el destilador a vacío puede además producir un gas ácido que se combina con el gas ácido del separador. Por lo tanto, un procedimiento de producción de un disolvente físico ultra pobre puede incluir una etapa en la que un gas de destilación sustancialmente sin sulfuro de hidrógeno se separa de un disolvente físico en al menos uno de un recipiente de destilación de alta presión y un recipiente de destilación de media presión. En otra etapa, sulfuro de hidrógeno se destila de un... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de producción de un disolvente físico ultra pobre que usa: al menos uno de un recipiente de destilación de alta presión y / o un recipiente de destilación de media presión; y un destilador al vacío, caracterizado porque: en al menos uno de los recipiente de destilación de alta presión (110) y el recipiente de destilación de media presión (112), un gas de destilación sustancialmente sin sulfuro de hidrógeno (51/52) se separa de un disolvente físico (18/22); y ES 2 365 474 T3 el gas de destilación sustancialmente sin sulfuro de hidrógeno obtenido a partir del recipiente de destilación de alta presión (110) y / o el recipiente de destilación de media presión (112) se usa para destilar sulfuro de hidrógeno a partir de un disolvente físico (32) pobre que contiene sulfuro de hidrógeno en el destilador a vacío (118) para formar el disolvente ultra pobre físico (34). 2. El procedimiento de la reivindicación 1 que comprende además una etapa de alimentación del disolvente físico ultra pobre a un absorbedor, y hacer funcionar el absorbedor con un gradiente isotérmico o con un gradiente térmico decreciente de la parte superior a la inferior. 3. El procedimiento de la reivindicación 2 que comprende además una etapa de alimentación de una gas de alimentación al absorbedor a una presión de al menos 6,895 MPa, en el que el gas de alimentación comprende al menos 10% molar de dióxido de carbono y al menos 500 mg/kg (ppm) de sulfuro de hidrógeno. 4. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el disolvente físico pobre, que contiene sulfuro de hidrógeno se selecciona entre el grupo que consta de carbonato de propileno, n-meti pirolidona, dimetil éter de polietilen glicol, y fosfato de tributilo. 5. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el gas de destilación sustancialmente sin sulfuro de hidrógeno comprende al menos 95% molar de dióxido de carbono. 6. El procedimiento de la reivindicación 3 en el que el gas de alimentación está al menos parcialmente deshidratado, y en el que el al menos gas de alimentación parcialmente deshidratado además se enfría por un disolvente rico. 7. El procedimiento de la reivindicación 5 en el que el disolvente físico pobre, que contiene sulfuro de hidrógeno comprende al menos 100 mg/kg (ppm) de sulfuro de hidrógeno, y en el que el disolvente físico ultra pobre comprende menos de 100 mg/kg (ppm) de sulfuro de hidrógeno. 8. El procedimiento de la reivindicación 7 en el que el disolvente ultra pobre comprende menos de 10 mg/kg (ppm) de sulfuro de hidrógeno. 9. El procedimiento de la reivindicación 1 que comprende además una etapa de separación en un gas ácido del separador de un disolvente rico, produciendo por lo tanto el disolvente físico pobre, que contiene sulfuro de hidrógeno y en el que parte del gas ácido está comprimido e inyectado en una formación. 10. El procedimiento de la reivindicación 9 en el que el destilador al vacío además produce un segundo gas ácido que está combinado con el gas ácido del separador. ES 2 365 474 T3 11 ES 2 365 474 T3 12

 

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