Una planta que comprende:

- un prefiltro (52) configurado para recibir un disolvente (1) para formar un disolvente prefiltrado;

ay

-un filtro principal (53) acoplado por fluido al prefiltro (52) y configurado para recibir el disolvente prefiltrado del prefiltro (52);

caracterizada porque la planta además comprende: -un primer circuito (2, 11); y

-un primer tanque receptor (55);

en el que el primer circuito (2, 11) está configurado para proporcionar un fluido de enjuague (3) en un flujo

directo al prefiltro (52) para de ese modo desplazar al menos parte del disolvente prefiltrado del prefiltro (52) al primer tanque receptor (55); -un segundo circuito (9, 10);

-una fuente de gas (51); y

- un segundo tanque receptor (54);

en el que el segundo circuito (9, 10) está configurado para proporcionar un gas de enjuague de la fuente gaseosa (51) en un flujo inverso al prefiltro (52) para desplazar de ese modo al menos una porción de los sólidos del prefiltro (52) al segundo tanque receptor (54);

en la que la planta está configurada de manera que al menos parte del disolvente prefiltrado del primer tanque receptor (55) y al menos parte del gas de enjuague del segundo tanque receptor (54) son reciclados a la planta.

Sistema y procedimientos de filtración de disolventes

Campo de la invención

El campo de la invención se refiere en general a sistemas de filtrado de disolvente recirculantes.

Antecedentes de la invención

Los gases de combustión contienen numerosos contaminantes. Los contaminantes gaseosos incluyen NOx, SOx, H2S, COS, y carbonilo. Estos contaminantes gaseosos típicamente son eliminados con un sistema recirculante de disolventes, que puede incluir MEA, DGA, DIPA, MDEA, carbonato de propileno, fosfato de tributilo, metil pirrolidona normal, así como diversos alquil éteres de polietilenglicol. Las mezclas de estos disolventes también se utilizan, incluyendo por ejemplo, mezclas de dimetil éteres de polietilenglicoles y agua. Los disolventes típicamente son recirculados, siendo comúnmente filtrado el 10% a 20% del disolvente circulante en una corriente retrógrada.

Los contaminantes sólidos incluyen carbonatos o sulfatos de calcio y magnesio, sulfuro de metal, carbonato de hierro, óxido de hierro, y cascarilla de laminación. A menos que se eliminen, esos y otros sólidos tienden a ensuciar columnas, recipientes, intercambiadores de calor, y filtros de lecho de carbón. También pueden corroer la película de sulfuro de hierro protectoras de superficies de tuberías internas, acelerando de ese modo n forma no deseable la erosión de la tubería. Aunque los contaminantes sólidos en general pueden moverse a través de filtración, los mismos pueden saturare con gases peligrosos tales como H2S, COS, y carbonilo. El mantenimiento de los filtros de ese modo requiere equipo y procedimientos de manipulación especial. La manipulación inapropiada de dichos contaminantes potencialmente puede poner en peligro al personal operativo y contaminar el medio ambiente.

Los medios desechables, incluyendo cartuchos, filtros precubiertos, y bolsas descartables, a menudo se utilizan para recolectar contaminantes sólidos. Pero el uso de medios desechables implica compras repetidas de los medios e instalación potencialmente costosa. Además, el reemplazo de los cartuchos de filtro y otros medios desechables a menudo requiere procedimientos especiales debido a la presencia de gases peligrosos en los materiales filtrados. Además, loes medios desechables son por si solos productos de desecho, y presentan sus propios temas de disposición de desechos.

En un intento por mitigar los problemas asociados al uso de medios de filtro desechables, algunas refinerías de petróleo y procesadores químicos actualmente están cambiando a filtros de medios limpiables. El documento US

5.505.854 divulga filtros limpiables. Aunque los filtros limpios contemporáneos en su lugar son capaces de eliminar sólidos y partículas de un disolvente, y aunque el proceso de limpieza puede automatizare en alguna medida para evitar los peligros y costos asociados al reemplazo manual de los elementos de filtro, el proceso de retrolavado contemporáneo en dichos sistemas también tiende a eliminar en forma no deseable disolventes valiosos del sistema. Si bien la pérdida de dichos disolventes durante la operación de retrolavado puede ser aceptable para algunas plantas pequeñas, esto se vuelve muy costoso y económicamente prohibitivo para plantas más grandes, especialmente para disolventes costosos. Además, los sistemas actualmente conocidos a menudo liberan considerables cantidades de vapores de desplazamiento a la atmósfera donde se emplea un retrolavado de gases.

De ese modo, aún existe la necesidad de proporcionar una mejora en los sistemas y procedimientos de filtro, en los que la pérdida indeseable de disolvente sea sustancialmente reducida, y en los que los vapores de desplazamiento permanezcan contenidos en el sistema.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona una mejora en los sistemas de filtración a base de disolventes en los que la pérdida de disolvente y la salida de los vapores de desplazamiento al medio ambiente se minimizan, o aún se eliminan completamente. Se contempla que las implementaciones de la invención son particularmente útiles en instalaciones de refinamiento más grandes y en plantas de gasificación, y aún instalaciones más pequeñas que utilizan disolventes costosos.

En conformidad con un aspecto de la presente invención, un sistema de filtro particulado comprende un prefiltro y un filtro principal que recibe el fluido del prefiltro, en el que el disolvente y vapores de desplazamiento son recuperados de la operación de limpieza del prefiltro de manera tal que al menos una porción del disolvente puede reutilizarse y al menos una porción de los vapores de desplazamiento son reciclados al sistema. Más preferentemente, el prefiltro es apropiado para soportar presiones relativamente diferenciales (por ejemplo, prefiltro de metal sinterizado o grabado) .

Los inventores contemplan diversos equipos opcionales, incluyendo un precipitador electroestático para aglomerar las partículas de submilésimas de milímetro, y un sensor de presión diferencial se acopla para sensar una presión diferencial a través del prefiltro grabado. El sensor puede utilizarse para impulsar la operación de un conducto de derivación que simplifica el flujo del fluido alrededor del prefiltro grabado. Otros sistemas opcionales proporcionan un fluido de enjuague al prefiltro grabado para eliminar el disolvente, y un sistema de retrolavado gaseoso para eliminar las partículas.

En consecuencia, un procedimiento para operar un sistema de filtración de disolventes incluye una etapa en la que un prefiltro se enjuaga con un fluido de lavado para eliminar al menos una porción del disolvente del prefiltro. En otra etapa, el material particulado se elimina del prefiltro utilizando un retrolavado gaseoso. El material particulado además puede concentrarse para la disposición, o puede reciclarse de nuevo al proceso para la destrucción. En dichos procedimientos, el disolvente del prefiltro es reciclado de nuevo al disolvente principal mientras que el gas utilizado para el retrolavado es reciclado de nuevo a tanque gaseoso.

Diversos objetos, características, aspectos y ventajas de la presente invención serán más evidente a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferentes de la invención, junto con los dibujos adjunto en los que los numerales similares representan componentes similares.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un esquema ejemplar de un sistema de filtración por disolventes en conformidad con el objeto inventivo.

Descripción detallada

La Figura 1 describe un sistema de filtración ejemplar que comprende un prefiltro 52, un filtro principal 53, una fuente de fluido 3 que proporciona el fluido para purgar el disolvente del prefiltro 52 durante la regeneración del prefiltro, una fuente gaseosa 51 que proporciona el gas para purgar los particulados del prefiltro 52, y líneas válvula asociada respectivas para proporcionar circuito de reciclado para el disolvente, el fluido, y el gas. Juntas, estas unidades son diseñadas para eliminar particulados (por ejemplo, carbonilo de níquel, sulfuros de hierro, sulfuro de níquel, y otros productos de corrosión) y contaminantes de un disolvente circulante previniendo al mismo tiempo la pérdida y/ emisión del disolvente, fluido y/o gas.

En la operación de filtrado, una porción del disolvente contaminado es dirigida a través de la línea 1, válvula 66, y línea 2 al prefiltro 52 (opcionalmente a través del precipitador electroestático 57 y la línea 4) , mientras que la válvula 65 permanece cerrada en ese momento. La corriente de disolvente parcialmente filtrado 5 sale del prefiltro 52 y es dirigida a través de la válvula 62 y la línea 6 al filtro principal 53 (por ejemplo, con cartucho 68) . Cada uno de los filtros estar formado de materiales que sean compatibles con los contaminantes y disolventes utilizados, y especialmente disolventes apropiados para extraer impurezas de o de otra manera purificar gases. Los disolventes típico incluyen monoetanolamina (MEA) , dietanolamina (DEA) , diglicolamina (DGA) , diisopropilamina (DIPA) , metildietanolamina (MDEA) , trietilenglicol (TEG) , amina terciaria potenciadas, carbonato de propileno, fosfato de tributilo, metil pirolidona normal (NMP) , dialquil éteres de polietilenglicol, y mezclas de dimetil éteres de polietilenglicoles y agua. EN consecuencia, los materiales apropiados para los filtro incluyen acero, acero inoxidable, metales de aleación, carbón de alta resistencia,... [Seguir leyendo]

1. Una planta que comprende:

- un prefiltro (52) configurado para recibir un disolvente (1) para formar un disolvente prefiltrado; ay -un filtro principal (53) acoplado por fluido al prefiltro (52) y configurado para recibir el disolvente prefiltrado del prefiltro (52) ;

caracterizada porque la planta además comprende: -un primer circuito (2, 11) ; y -un primer tanque receptor (55) ; en el que el primer circuito (2, 11) está configurado para proporcionar un fluido de enjuague (3) en un flujo

directo al prefiltro (52) para de ese modo desplazar al menos parte del disolvente prefiltrado del prefiltro (52) al primer tanque receptor (55) ; -un segundo circuito (9, 10) ; -una fuente de gas (51) ; y

- un segundo tanque receptor (54) ; en el que el segundo circuito (9, 10) está configurado para proporcionar un gas de enjuague de la fuente gaseosa (51) en un flujo inverso al prefiltro (52) para desplazar de ese modo al menos una porción de los sólidos del prefiltro (52) al segundo tanque receptor (54) ;

en la que la planta está configurada de manera que al menos parte del disolvente prefiltrado del primer tanque receptor (55) y al menos parte del gas de enjuague del segundo tanque receptor (54) son reciclados a la planta.

2. La planta de la reivindicación 1 que además comprende un circuito de derivación (5, 6) que conecta el disolvente

(1) con el filtro principal (53) y que está configurada para dirigir el disolvente (1) al filtro principal (53) .

3. La planta de la reivindicación 2 en la que el circuito de derivación (5, 6) comprende una válvula de derivación (65) que puede es controlada para dirigir el disolvente al filtro principal (53) cuando el prefiltro (52) recibe al menos uno de entre el fluido de enjuague y el gas de enjuague.

4. La planta de la reivindicación 1 que además comprende un sensor de presión diferencial (80) acoplado al prefiltro

(52) que mide una diferencia de presión a través del prefiltro (52) .

5. La planta de la reivindicación 1 en la que el prefiltro (52) está configurado para soportar la presión diferencial de al menos 172 kPa, en que el prefiltro (52) comprende un elemento de filtro grabado o un elemento de filtro sinterizado.

6. La planta de la reivindicación 5, en la que el filtro principal (53) comprende un filtro de cartucho.

7. La planta de una de las reivindicaciones precedentes en la que el disolvente se selecciona del grupo que consiste en monoetanolamina, dietanolamina, diglicolamina, diisopropilamina, trietilenglicol, metildianolamina, una amina terciaria potenciada, carbonato de propileno, un dialquil éter de polietilenglicol, fosfato de tributilo, metil pirolidona normal, y una mezcla de dimetil éteres de polietilenglicoles y agua.

8. Un procedimiento para operar una planta, que comprende:

- eliminar al menos parte de un disolvente de refiltrado de un primer filtro utilizando un fluido de enjuague en flujo directo; -eliminar particulados del primer filtro utilizando un gas de enjuague en flujo inverso; y -reciclar al menos parte del disolvente prefiltrado y el gas de enjuague a la planta después de que el disolvente

prefiltrado y el gas de enjuague son eliminado del primer filtro.

9. El procedimiento de la reivindicación 8 que además comprende una etapa de filtrar al menos uno del disolvente y el disolvente prefiltrado en un segundo filtro.

10. El procedimiento de la reivindicación 9 en el que el disolvente es proporcionado al segundo filtro a través de un circuito de derivación, y en el que el disolvente es filtrado en el segundo filtro cuando al menos uno del disolvente prefiltrado y los particulados son eliminados del primer filtro.

11. El procedimiento de la reivindicación 8 que además comprende una etapa para medir una diferencia de presión a través del primer filtro, e iniciar la etapa de eliminar al menos parte de un disolvente de refiltrado en respuesta a un diferencial de presión determinado.

12. El procedimiento de la reivindicación 8 en el que el fluido de enjuague comprende agua.

13. El procedimiento de la reivindicación 8 en el que el gas de enjuague comprende nitrógeno y en el que el gas de enjuague es proporcionado mediante un tambor regulador.

14. El procedimiento de la reivindicación 13 en el que la etapa de reciclado del gas de enjuague comprende una etapa para recolectar el gas de enjuague en un tanque de baja presión, comprimir al menos parte del gas de enjuague del tanque de baja presión, y almacenar el gas de enjuague comprimido en un tambor regulador.