Método, sistema y aparato para la distribución de gas de elevación.

Un distribuidor de gas de elevación (306), que comprende:

una placa (340, 400, 740, 840, 1240) que tiene una superficie y una parte inferior

(890), teniendo la placa un primer diámetro (370, 770, 870);

una sección central (360, 460, 760, 860, 1160, 1260) de la placa que tiene un segundo diámetro (380, 780, 880), en donde el primer diámetro es mayor que el segundo diámetro;

una cantidad previamente determinada de agujeros (350, 450, 750, 850, 1150, 1250) que tienen un tercer diámetro (D) perforados en la superficie de la placa, los agujeros perforados en un ángulo, los agujeros distribuidos de manera uniforme en la sección central; y

una pluralidad de tubos (895) soldados sobre la parte inferior de la placa, teniendo cada tubo una longitud previamente determinada, en donde cada tubo está soldado sobre cada agujero, en donde el gas de elevación pasa a través de los tubos y agujeros al interior de un reactor (201, 310).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2011/067985.

Solicitante: Ivanhoe HTL Petroleum Ltd.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1111 Bagby St, Suite 2000 Houston, TX 77002 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: PAVEL,STEPHEN K, SILVERMAN,MICHAEL A, KALOTA,STEVEN A.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > CRACKING DE LOS ACEITES DE HIDROCARBUROS; PRODUCCION... > Cracking térmico no catalítico, en ausencia de... > C10G9/32 (según la técnica de lecho fluidizado)

PDF original: ES-2531165_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Método, sistema y aparato para la distribución de gas de elevación.
Ilustración 2 de Método, sistema y aparato para la distribución de gas de elevación.
Ilustración 3 de Método, sistema y aparato para la distribución de gas de elevación.
Ilustración 4 de Método, sistema y aparato para la distribución de gas de elevación.
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Método, sistema y aparato para la distribución de gas de elevación.

Fragmento de la descripción:

Método, sistema y aparato para la distribución de gas de elevación La presente solicitud reivindica el beneficio y la prioridad de la solicitud provisional de EE. UU. con Nº de serie 61/428.122, con el titulo “LIFT GAS DISTRIBUTOR FOR IMPROVED PRODUCT DISTILLATE API” presentada el 29 de diciembre de 2010.

Campo La presente invención se refiere en general al procesamiento térmico rápido de materia prima de petróleo viscoso. Más específicamente, la presente invención se refiere a un montaje de distribuidor de gas de elevación mejorado para distribuir gas de elevación en el procesamiento térmico rápido para mejorar materias primas pesadas viscosas.

Antecedentes Los recursos de bitumen y petróleo pesado están complementando la disminución de la producción de petróleo crudo ligero y medio convencional, y la producción a partir de estos recursos está aumentando a un ritmo constante. Los oleoductos no pueden manipular el petróleo crudo a menos que se agreguen diluyentes para reducir su 20 viscosidad y densidad relativa a las especificaciones de los oleoductos. Como alternativa, se logran propiedades deseables mediante un mejoramiento primario. No obstante, los crudos diluidos o crudos sintéticos mejorados son considerablemente diferentes del petróleo crudo convencional. Como resultado, las mezclas de bitumen o crudos sintéticos no se procesan fácilmente en las refinerías de craqueo catalítico fluido convencionales. Por lo tanto, en cualquier caso, se debe realizar un procesamiento adicional en las refinerías configuradas para manejar materias primas o bien diluidas o bien mejoradas.

Muchas materias primas de hidrocarburo pesado también se caracterizan por que comprenden cantidades considerables de BS&W (bottom sediment and water, sedimento de fondo y agua) . Tales materias primas no son adecuadas para el transporte por oleoductos o la refinación debido a sus propiedades corrosivas y la presencia de 30 arena y agua. Por lo general, las materias primas que se caracterizan por tener menos de un 0, 5 % en peso de BS&W son transportables por oleoducto, y aquellas que comprenden mayores cantidades de BS&W requieren un cierto grado de procesamiento o tratamiento para reducir el contenido de BS&W antes de su transporte. Tal procesamiento puede incluir almacenamiento para permitir que el agua y los materiales particulados se sedimenten, y tratamiento térmico para expulsar el agua y otros componentes. No obstante, estas manipulaciones aumentan el

coste operativo. Por lo tanto, existe una necesidad en la técnica de un método eficiente para mejorar la materia prima que tiene un contenido considerable de BS&W antes del transporte o procesamiento adicional de la materia prima.

En la técnica se conoce el uso de craqueo catalítico fluido (FCC, fluid catalytic cracking) u otras unidades para el

procesamiento directo de materias primas de bitumen. No obstante, muchos compuestos presentes en las materias primas crudas interfieren con estos procesos al depositarse en el propio material de contacto. Estos contaminantes de materias primas incluyen metales tales como vanadio y níquel, precursores de coque tales como residuos de carbono (Conradson) y asfaltenos. A menos que se retiren mediante combustión en un regenerador, los depósitos de estos materiales pueden dar como resultado la intoxicación y la necesidad de remplazar de forma prematura el

material de contacto. Esto es especialmente cierto para el material de contacto utilizado con los procesos de FCC, debido a que un craqueo eficiente y un adecuado control de la temperatura del proceso requieren unos materiales de contacto que comprendan poco o ningún metal o material de depósito combustible que interfiera con el proceso catalítico.

Sumario Se divulgan un método, sistema y aparato para la distribución de gas de elevación. De acuerdo con una realización, un distribuidor de gas de elevación comprende una placa que tiene una superficie y una parte inferior, teniendo la placa un primer diámetro; una sección central de la placa que tiene un segundo diámetro, en el que el primer

diámetro es mayor que el segundo diámetro; una cantidad previamente determinada de agujeros que tienen un tercer diámetro perforados en la superficie de la placa, los agujeros perforados en un ángulo, los agujeros distribuidos de manera uniforme en la sección central; y una pluralidad de tubos soldados sobre la parte inferior de la placa, teniendo cada tubo una longitud previamente determinada, en el que cada tubo está soldado sobre cada agujero. El gas de elevación pasa a través de los tubos y agujeros al interior de un reactor.

Los sistemas, métodos, características y ventajas de la invención serán o se volverán evidentes para un experto en la materia tras el examen de las figuras y la descripción detallada que siguen. Se pretende que la totalidad de tales métodos, características y ventajas adicionales se incluyan en la presente descripción, estén dentro del alcance de la invención y estén protegidos por las reivindicaciones adjuntas. También se pretende que la invención no se limite 65 a requerir los detalles de las realizaciones a modo de ejemplos.

Breve descripción Los dibujos adjuntos, que se incluyen como parte de la presente memoria descriptiva, ilustran la realización actualmente preferida y, junto con la descripción general que se ha dado en lo que antecede y la descripción 5 detallada de la realización preferida que se da en lo sucesivo, sirven para explicar y enseñar los principios de la presente invención.

La Figura 1 ilustra un diseño de reactor de la técnica anterior.

La Figura 2 ilustra un diseño de reactor a modo de ejemplo para su uso con el presente sistema, de acuerdo con una realización.

La Figura 3A ilustra una configuración de reactor a modo de ejemplo para su uso con el presente sistema, de acuerdo con una realización.

La Figura 3B ilustra una configuración de agujero de placa de distribuidor a modo de ejemplo para su uso con el presente sistema, de acuerdo con una realización.

La Figura 4 ilustra una placa de distribuidor de la técnica anterior. La Figura 5 ilustra una visualización de CFD a modo de ejemplo de velocidades de flujo de gas de elevación en un reactor que tiene una placa de distribuidor de acuerdo con la Figura 4, de acuerdo con una realización. La Figura 6 ilustra el movimiento de partículas en un diseño de reactor a modo de ejemplo que tiene una placa de distribuidor de acuerdo con la Figura 4, de acuerdo con una realización. La Figura 7 ilustra una realización a modo de ejemplo de una placa de distribuidor mejorada para su uso con el presente sistema. La Figura 8 ilustra una realización a modo de ejemplo adicional de una placa de distribuidor mejorada para su uso con el presente sistema. La Figura 9 ilustra una visualización de CFD a modo de ejemplo de velocidades de flujo de gas de elevación en un reactor que tiene una placa de distribuidor de acuerdo con la Figura 8, de acuerdo con una realización. La Figura 10 ilustra el movimiento de partículas en un diseño de reactor a modo de ejemplo que tiene una placa de distribuidor de acuerdo con la Figura 8, de acuerdo con una realización. La Figura 11 ilustra una realización a modo de ejemplo adicional de una placa de distribuidor mejorada para su uso con el presente sistema. La Figura 12 ilustra una realización a modo de ejemplo adicional de una placa de distribuidor mejorada para su uso con el presente sistema.

Cabe destacar que las figuras no están necesariamente dibujadas a escala y que los elementos de estructuras o funciones similares se representan en general mediante números de referencia similares para fines ilustrativos en todas las figuras. Cabe destacar también que... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un distribuidor de gas de elevación (306) , que comprende:

una placa (340, 400, 740, 840, 1240) que tiene una superficie y una parte inferior (890) , teniendo la placa un primer diámetro (370, 770, 870) ; una sección central (360, 460, 760, 860, 1160, 1260) de la placa que tiene un segundo diámetro (380, 780, 880) , en donde el primer diámetro es mayor que el segundo diámetro; una cantidad previamente determinada de agujeros (350, 450, 750, 850, 1150, 1250) que tienen un tercer diámetro (D) perforados en la superficie de la placa, los agujeros perforados en un ángulo, los agujeros distribuidos de manera uniforme en la sección central; y una pluralidad de tubos (895) soldados sobre la parte inferior de la placa, teniendo cada tubo una longitud previamente determinada, en donde cada tubo está soldado sobre cada agujero, en donde el gas de elevación pasa a través de los tubos y agujeros al interior de un reactor (201, 310) .

2. El distribuidor de gas de elevación de la reivindicación 1, en el que la cantidad previamente determinada de agujeros es 16.

3. El distribuidor de gas de elevación de la reivindicación 1, en el que la cantidad previamente determinada de agujeros es 11.

4. El distribuidor de gas de elevación de la reivindicación 1, en el que los agujeros están dispuestos en un patrón en estrella de 5 puntas.

5. El distribuidor de gas de elevación de la reivindicación 1, en el que el tercer diámetro es de 0, 635 cm (1/4 de pulgada) .

6. El distribuidor de gas de elevación de la reivindicación 1, en el que la placa tiene un espesor de 0, 635 cm (1/4 de pulgada) .

7. El distribuidor de gas de elevación de la reivindicación 1, en el que la longitud previamente determinada de cada tubo es de 10, 16 cm (4 pulgadas) .

8. El distribuidor de gas de elevación de la reivindicación 1, en el que cada tubo tiene un extremo proximal (1180) y

un extremo distal (1190) , y en el que un diámetro del tubo (1170) aumenta de forma gradual desde el extremo proximal hasta el extremo distal.

9. El distribuidor de gas de elevación de la reivindicación 1, en el que el ángulo es uno de 90º , 45º y 66º y en el que los agujeros están perforados en una pluralidad de ángulos, seleccionado cada ángulo de entre el grupo que consiste en 90º , 45º y 66º .

10. Un método para la distribución de gas de elevación, que comprende:

proporcionar un distribuidor de gas de elevación (306) , comprendiendo el distribuidor de gas de elevación 45 una placa (340, 400, 740, 840, 1240) que tiene una superficie y una parte inferior (890) , teniendo la placa un primer diámetro (370, 770, 870) ; una sección central (360, 460, 760, 860, 1160, 1260) de la placa que tiene un segundo diámetro (380, 780, 880) , en donde el primer diámetro es mayor que el segundo diámetro; una cantidad previamente determinada de agujeros (350, 450, 750, 850, 1150, 1250) que tienen un tercer diámetro (D) perforados en la superficie de la placa, los agujeros perforados en un ángulo, los agujeros distribuidos de manera uniforme en la sección central; y una pluralidad de tubos (895) soldados sobre la parte inferior de la placa, teniendo cada tubo una longitud previamente determinada, en donde cada tubo está soldado sobre cada agujero; y

propulsar gas de elevación desde una caja de aire a través del distribuidor de gas de elevación al interior de un reactor (201, 301) .

11. El método de la reivindicación 10, en el que la cantidad previamente determinada de agujeros es 16.

12. El método de la reivindicación 10, en el que la cantidad previamente determinada de agujeros es 11.

13. El método de la reivindicación 10, en el que los agujeros están dispuestos en un patrón en estrella de 5 puntas.

14. El método de la reivindicación 10, en el que cada tubo tiene un extremo proximal (1180) y un extremo distal

(1190) , y en el que un diámetro del tubo (1170) aumenta de forma gradual desde el extremo proximal hasta el extremo distal.

15. El método de la reivindicación 10, en el que el ángulo es uno de 90º , 45º y 66º y en el que los agujeros están perforados en una pluralidad de ángulos, seleccionado cada ángulo de entre el grupo que consiste en 90º , 45º y 66º .