USO DE UN ADSORBENTE PARA LA SEPARACION DE CONSTITUYENTES LIQUIDOS, GASEOSOS Y/O DISUELTOS DE UNA CORRIENTE DE UN PROCESO.

Un procedimiento para la separación de constituyentes líquidos,

gaseosos y/o disueltos de la corriente de un proceso que comprende las siguientes etapas que consisten en:

a) una etapa de extracción para extraer constituyentes elegidos del grupo que consiste en benceno, tolueno, etilbenceno, xileno e hidrocarburos aromáticos policíclicos, que consiste en poner en contacto una corriente del proceso con un primer lecho de material poroso que tiene poros de un diámetro medio de 0,01 a 50 µm, en los que está inmovilizado un líquido de extracción;

b) una etapa de adsorción para adsorber constituyentes elegidos del grupo que consisten en fenol, diclorometano y metil-terc.butil-éter, que consiste en poner en contacto la corriente del proceso procedente de dicha etapa de extracción con un segundo lecho de un adsorbente, eligiéndose dicho adsorbente del grupo que consiste en zeolitas, poliestireno reticulado sulfonado y carbonizado y poliestireno reticulado, siendo reversible dicha etapa de adsorción

estando colocados los lechos primero y segundo adyacentes en una columna;

c) una etapa de regeneración del material poroso saturado con los constituyentes extraídos de la corriente del proceso, en la que la regeneración se realiza de tal modo que los constituyentes que salen del material poroso no están en contacto con el adsorbente

Uso de un adsorbente para la separación de constituyentes líquidos, gaseosos y/o disueltos de una corriente de un proceso.

La invención se refiere a un procedimiento para la separación de los constituyentes líquidos, gaseosos y/o disueltos de la corriente de un proceso.

Dicho procedimiento se conoce gracias al documento WO 94/03249, que describe el uso de polímeros porosos, cuyos poros están rellenos de un líquido de extracción inmovilizado, para separar los constituyentes hidrófobos de una solución acuosa. El polímero poroso contiene poros con un diámetro medio de 0,1 µm o superior. Los materiales porosos descritos en la presente memoria son muy eficaces en la separación de constituyentes orgánicos, tales como benceno, tolueno, etilbenceno o xileno, e hidrocarburos aromáticos policíclicos tales como naftaleno y antraceno, que son poco solubles o insolubles en la solución acuosa. Sin embargo estos materiales son mucho menos eficaces en la separación de constituyentes orgánicos más solubles, tales como fenol, diclorometano y metil-terc.butil-éter. La cantidad de material poroso necesaria para reducir considerablemente la concentración de estos constituyentes en la corriente acuosa de un proceso - por ejemplo una reducción en un factor de 1.000 en la concentración en el efluente - es demasiado alta y por tanto las dimensiones de la unidad de limpieza que contiene el material poroso serían demasiado grandes. La patente de EE.UU. 5.578.213 describe un método para tratar agua residual por medio de dos etapas de filtración y una etapa posterior opcional de adsorción.

El objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento mejorado para la separación de constituyentes de la corriente de un proceso, que permita la separación de los constituyentes más solubles, es decir diclorometano, metil-terc.butil-éter y fenol, más eficazmente y económicamente más interesante.

Este objeto se consigue por el procedimiento de la presente invención.

El procedimiento de la invención permite la separación eficaz de los constituyentes hidrófobos elegidos del grupo que consiste en benceno, tolueno, etilbenceno, xileno e hidrocarburos aromáticos policíclicos, así como fenol, diclorometano y metil-terc.butil-éter. Otra ventaja es que pueden reducirse considerablemente las dimensiones de la unidad de limpieza que comprende el material poroso y el adsorbente, lo que económicamente es más interesante. El material poroso extraerá los constituyentes hidrófobos que si no serían adsorbidos irreversiblemente por el adsorbente, garantizando con ello el aumento de la vida útil del adsorbente en el proceso. Otra ventaja del procedimiento de la invención es que los constituyentes extraídos pueden separarse del líquido de extracción en el material poroso por regeneración con vapor de agua.

En una realización preferida de la presente invención, el tamaño del lecho de material poroso se elige de tal forma que los constituyentes hidrófobos se reduzcan en un factor superior a 100, preferiblemente en un factor superior a 1.000 y más preferiblemente en un factor superior a 10.000. De este modo, el adsorbente, que también permite adsorber los constituyentes hidrófobos, puede utilizarse casi exclusivamente en la extracción de constituyentes no separados eficazmente por el material poroso. Esto permite además que se pueda utilizar el adsorbente durante un periodo de tiempo todavía más largo, haciendo el proceso económicamente más interesante. Se advierte que la determinación del tamaño del lecho de material poroso es cae dentro del conocimiento usual del experto en la técnica.

Alternativamente, este efecto puede conseguirse utilizando un lecho del material poroso de la invención que tenga un tamaño tal que reduzca la concentración de los constituyentes hidrófobos en la corriente del proceso hasta menos del 5% de la solubilidad del constituyente más soluble, preferiblemente menos del 1%, más preferiblemente menos del 0,5% y más preferiblemente menos del 0,05%. Con el fin de determinar la solubilidad de los constituyentes más solubles en la corriente del proceso, el constituyente se elige preferiblemente entre benceno, tolueno, etilbenceno, xileno, e hidrocarburos aromáticos policíclicos, tales como naftaleno y antraceno.

El material poroso de la invención puede ser un polímero poroso. Ejemplos de polímeros adecuados son polietileno fabricado a baja presión (, polietileno fabricado a alta presión, polipropileno, poliestireno, terpolímeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno, copolímeros de estireno-acrilonitrilo, copolímeros de estireno-butadieno, poli(4-metilpenteno-1) y polibuteno.

Se han obtenido resultados óptimos utilizando polímeros a base de poliolefinas. En ese caso se prefiere el uso de un material poroso basado en polipropileno.

El material poroso puede utilizarse en forma de fibra, película, gránulos o polvo, prefiriéndose la forma de gránulos o polvo con un diámetro medio de partícula de 0,1 a 10 mm.

El material poroso de la invención está relleno al menos parcialmente con un líquido de extracción, que está inmovilizado en los poros del material poroso. Esta "inmovilización" puede lograrse utilizando un material poroso con un diámetro medio de poros entre 0,01 y 50 µm, preferiblemente un diámetro medio de poros entre 0,1 y 30 µm, y más preferiblemente un diámetro medio de poros de 0,2-15 µm. Adicionalmente, el líquido de extracción es en general un líquido con una solubilidad mínima en el medio en el que se realiza la extracción con el fin de minimizar la pérdida de líquido de extracción durante el proceso de la invención, y que ayuda también a mantener inmovilizado al líquido en los poros del material poroso. Por lo general, la solubilidad de estos líquidos en el medio en el que se realiza la extracción no es superior a 100 mg por 1.000 ml.

El líquido de extracción adecuado para el proceso de la invención es un líquido que tiene la mayor afinidad posible para los constituyentes orgánicos que se van a extraer. Ejemplos adecuados de dichos líquidos de extracción son líquidos en forma de un éster de glicerol de uno o más ácidos grasos preferiblemente no saturados y aceites, tales como aceite de palma, aceite de oliva, aceite de cacahuete, aceite de parafina, aceite de pescado, tal como aceite de arenque, aceite de linaza, aceite de soja y aceite de ricino. También se considera una combinación de dos o más de estos líquidos de extracción.

Preferiblemente, al menos el 30% en volumen de los poros del material poroso se rellena con líquido de extracción. En una realización preferida del procedimiento de la invención, se rellena al menos el 50% en volumen de los poros del material poroso con líquido de extracción. Se prefiere utilizar un material poroso del que al menos el 90% en volumen de sus poros se rellena con el líquido de extracción.

El adsorbente de acuerdo con la invención se selecciona de zeolitas, poliestireno reticulado sulfonado y carbonizado y poliestireno reticulado.

El material poroso y el adsorbente se proporcionan en lechos separados en el interior de una unidad de limpieza. La relación en volumen entre el material poroso y el adsorbente depende de los tipos de constituyentes (constituyentes poco solubles/insolubles frente a constituyentes más solubles) y la concentración de estos constituyentes en la corriente del proceso. En general, la relación en volumen entre el material poroso relleno con el líquido de extracción y el adsorbente está comprendida entre 20:1 y 1:20, preferiblemente entre 10:1 y 1:10; y más preferiblemente entre 5:1 y 1:5.

En el procedimiento de la invención, el material poroso saturado con los constituyentes extraídos de la corriente del proceso se regenera, preferiblemente en contacto con vapor de agua o aire caliente, o una solución de ácido o base, dependiendo de la naturaleza de los constituyentes extraídos. Si los constituyentes extraídos son predominantemente orgánicos, el material poroso se regenera preferiblemente utilizando vapor de agua o aire caliente.

La regeneración se realiza de tal modo que los constituyentes que salen del material poroso no se ponen en contacto con el adsorbente, puesto que serían irreversiblemente adsorbidos por él, reduciendo con ello su vida útil.

El procedimiento se realiza en una unidad de limpieza para la separación de los constituyentes líquidos, gaseosos y/o disueltos de la corriente de un proceso que comprende:

1. Un procedimiento para la separación de constituyentes líquidos, gaseosos y/o disueltos de la corriente de un proceso que comprende las siguientes etapas que consisten en:

estando colocados los lechos primero y segundo adyacentes en una columna;

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos el 30% en volumen, preferiblemente al menos el 90% en volumen, de los poros del material poroso esta relleno con el líquido de extracción.