MXPA01007014A - Recuperacion de gas de purga de hidropurificadores e hidrotrituradores - Google Patents

Abstract

La invención es un procedimiento para recuperar una corriente de gas rica en hidrógeno de alta presión desde una corriente de gas de purga tomada desde un hidropurificador;esta corriente de gas de purga se admezcla con gas de síntesis que fue la fuente original del hidrógeno paraformar una mezcla gaseosa;este gas mixto que comprende el gas de purga y el gas de síntesisútilmente es tratado para retirar gasesácidos y posiblemente otras impurezas;el gas mixto entonces es tratado para extraer un gas rico en hidrógeno y un gas sin hidrógeno usando, por ejemplo una membrana;por lo menos una porción del gas rico en hidrógeno entonces se calienta y comprime como sea necesario, y se recircula hacia un hidropurificador.

Description

RECUPERACIÓN DE GAS DE PURGA DE HIDROPUR1FICADORES E HIPROTR1TURADORES Se reclama prioridad de la solicitud provisional de E.U.A. No. 60/1 15,391 , presentada el 1 1 de julio de 1999.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La producción de gas de síntesis a partir de combustibles carbonosos sólidos o líquidos, especialmente carbono, coque, y alimentaciones de hidrocarburo líquido, se han utilizado durante un periodo considerable y recientemente ha tenido mejoras importantes debido a la demanda de energía incrementada y la necesidad de un uso limpio de otros materiales carbonosos de bajo valor. El gas de síntesis puede producirse calentando combustibles carbonosos con gases de reacción, como aire u oxigeno, con frecuencia en presencia de vapor y/o agua en un reactor de gasificación para obtener el gas de síntesis, el cual se separa del reactor de gasificación. La gasificación y subsecuente combustión de ciertos materiales carbonosos proveen un método, que no daña el ambiente, para generar combustible para energía además de los químicos necesarios a partir del material de abastecimiento de otra manera dañarían el ambiente. Los materiales de abastecimiento basados en carbón, petróleo, incluyendo coque de petróleo y otros materiales carbonosos, hidrocarburos de desecho, aceites residuales y subproductos de aceite crudo pesado comúnmente se usan para reacciones de gasificación. Las mezclas de gases de síntesis comprenden monóxido de carbono e hidrógeno. El hidrógeno es un reactivo importante comercialmente para las reacciones de hidrogenación. El gas de síntesis también puede usarse para generar energía a partir de otras fuentes de combustible inaceptables ambientalmente, y como fuente de gas de alimentación para la síntesis de hidrocarburos, compuestos orgánicos que contienen oxigeno o amoniaco. Otros materiales que con frecuencia se encuentran en el gas de síntesis incluyen sulfuro de hidrógeno, bióxido de carbono, amoniaco, hidrocarburos, cianuros, y partículas en forma de carbono y metales trazadores. El grado de los contaminantes en la alimentación está determinado por el tipo de alimentación y el procedimiento de gasificación particular utilizado, así como las condiciones de operación. En cualquier caso, la remoción de estos contaminantes es muy importante para hacer la gasificación un proceso viable. Como el gas de productos se descarga desde el gasificador, usualmente se somete a una operación de enfriamiento y limpieza que involucra una técnica de limpieza en donde el gas se introduce en un depurador y hace contacto con una aspersión de agua que enfría el gas y elimina las partículas y los constituyentes iónicos del gas de síntesis. El gas enfriado inicialmente entonces puede tratarse para desulfurizar el gas antes de usar el gas de síntesis. Cuando el producto deseado es hidrógeno, el gas de síntesis desde el gasificador cambia usando un catalizador para formar hidrógeno como se muestra a continuación. H2O+CO = H2+CO2 El procedimiento de cambio, también llamado procedimiento de cambio de gas con agua o vapor de reformación, convierte agua y monóxido de carbono a hidrógeno y bióxido de carbono. El procedimiento de cambio se describe, por ejemplo en la patente de E.U.A. No. 5,472,986, la descripción de la cual se incorpora a la presente para referencia. El gas de hidrógeno con frecuencia se usa en procedimientos subsecuentes, particularmente en la hidropurificación. Para muchas aplicaciones, especialmente para hidropurificar hidrocarburos, el hidrógeno se requiere con una pureza superior y en presiones que varían entre cerca de 6895 kPa y cerca de 20684 kPa. El gas de síntesis cambiado por lo tanto debe purificarse para cumplir con las especificaciones del producto. El gas de síntesis se procesa para proveer una corriente de gas rico en hidrógeno y una corriente de gas rico en bióxido de carbono/monóxido de carbono. Otras impurezas en el gas generalmente siguen a la corriente de gas rica en dióxido de carbono/monóxido de carbono. Un método para purificar el gas es mediante el procedimiento de absorción oscilante de presión. Este método tiene un costo alto y requiere una gran salida de capital.

También puede usarse un sistema de membrana para modificar la separación. Una membrana permite que las moléculas pequeñas, como el hidrógeno, pasen a través (se infiltren) mientras las moléculas grandes (CO2CO) no se infiltran. Las membranas son una alternativa rentable a la unidad de absorción oscilante de presión. Las membranas reducen la presión del hidrógeno de producto de manera que deben comprimirse antes de usarse. Por ejemplo, la presión de hidrógeno de producto cuando se purifica usando una membrana es sustancialmente menor que la requerida por los hidropurificadores.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención es un procedimiento para recuperar hidrógeno a partir de una corriente de gas de purga tomada desde un hidropurificador. El gas hidropurificador y una corriente de hidrocarburo líquido reaccionan en el hidropurificador. El gas que fluye en el hidropurificador se divide, una fracción estando mezclada con hidrógeno para formar gas hidropurificador, que subsecuentemente se introduce al hidropurificador. Una corriente de gas de purga que comprende gas efluente hidropurificador se mezcla con gas de síntesis. Este gas mixto que comprende gas de purga y gas de síntesis se trata útilmente para retirar los gases ácidos y posiblemente otras impurezas. El gas mezclado entonces es tratado para extraer una corriente de gas de hidrógeno y una corriente de gas de hidrógeno/monóxido de carbono remanente usando, por ejemplo, una membrana. La corriente de gas de hidrógeno se recicla hacia el hidropurificador.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención involucra la integración de la refinación y gasificación de aceite, y en particular la integración del desesfaltado, gasificación e hidropurificación de solvente. En particular, la invención es un procedimiento para recuperar hidrógeno a partir de una corriente de gas de purga tomada desde un hidropurificador, donde la gasificación y las instalaciones para el tratamiento de gas anexas también están disponibles. El procedimiento para recuperar hidrógeno a partir de una purga de gas efluente hidropurificador comprende retirar el gas efluente hidropurificador del hidropurificador y separar una porción designada como gas de purga con el remanente designado gas efluente hidropurificador de recíclado. La corriente de gas de purga entonces se admezcla con una corriente de gas de síntesis, creando de esta manera una corriente de gas mixto. La planta de gasificación que produce el gas de síntesis tiene instalaciones para la remoción de gas ácido e instalaciones para producir corrientes de gas de hidrógeno y de combustible separadas. El gas mixto se somete a este procedimiento, y el hidrógeno se admezcla con el gas efluente hidropurificador de reciclado para formar gas hidropurificador. Este gas hidropurificador subsecuentemente se introduce al hidropurificador.

En una modalidad de la invención, un aceite desasfaltado se separa de un crudo pesado a través de la extracción de solvente. Los residuos de la extracción, los asfáltenos, son material hidrocarbonoso de bajo valor. Tal material puede gasificarse útilmente para generar hidrógeno, energía, vapor y gas de síntesis para la producción química. Tal procedimiento aprovechablemente tiene instalaciones de tratamiento de gas que útilmente pueden usarse en el procedimiento de la presente invención. El aceite desasfaltado puede procesarse en una fuente de aceite diesel de alto valor en una unidad trituradora catalítica fluidizada. El aceite desasfaltado generalmente contiene cantidades importantes de compuestos que contienen sulfuro y nitrógeno. Este aceite desasfaltado también puede contener hidrocarburos de cadena larga. Para cumplir con las normas ambientales y las especificaciones de producto, así como para extender la vida del catalizador, la alimentación de la unidad de trituración catalítica fluidizada se hidropurifica primero para retirar los componentes de azufre. Esta invención es un procedimiento para tratar y recuperar una porción del gas de purga de este procedimiento de hidropurificación. Como se usa en la presente, los términos "hidropurificación", "hidrotrituración" e "hidrogenación" se usan de manera intercambiable para significar la reacción de un gas de hidrógeno con una mezcla de hidrocarburo, donde la mezcla de hidrocarburo usualmente contiene componentes de azufre y otros que no son adecuados.

Durante la hidropurificación, el hidrógeno hace contacto con una mezcla de hidrocarburo, opcionalmente en presencia de un catalizador. El catalizador facilita la ruptura de las uniones carbono-carbono, carbono-azufre, carbono-nitrógeno y carbono-oxígeno y la unión con hidrógeno. El objetivo de la hidropurificación es incrementar el valor de la corriente de hidrocarburo retirando el azufre, reduciendo la acidez y creando moléculas de hidrocarburo más pequeñas. Como se usa en la presente, el término "hidrógeno" significa un gas que comprende más de aproximadamente 80% molar, preferiblemente más de cerca de 90% molar de gas de hidrógeno molecular. La presión, temperatura, velocidad de fluido y catalizadores requeridos para completar las reacciones de hidrogenación ya se conocen en la técnica. Las condiciones típicas de la hidrotrituración térmica son como se indica a continuación: la temperatura de reacción es de aproximadamente 300°C a aproximadamente 480°C; la presión parcial de hidrógeno es de aproximadamente de 30 kg por cm2 a cerca de 200 kg por cm2; la velocidad en espacio líquido de aproximadamente 0.1 por hora a 2.0 por hora. Utilmente pueden añadirse catalizadores, con frecuencia a aproximadamente 0.01 a 0.30 en peso por peso de fluido. La hidropurificación es más efectiva cuando la mezcla de hidrocarburo hace contacto con hidrógeno relativamente puro. La hidropurificación requiere un gas rico en hidrógeno que comprende más de cerca de 80% molar de gas de hidrógeno. La hidropurificación crea hidrocarburos volátiles, hidrocarburos que contienen azufre y nitrógeno volátiles, sulfuro de hidrógeno y otros contaminantes gaseosos. Sin embargo, el gas que sale del hidropurificador es predominantemente hidrógeno. Este gas útilmente se recicla hacia el hidropurificador. Una cantidad en exceso de hidrógeno está presente durante la reacción. Durante el procedimiento de hidropurifícación, se forman sulfuro de hidrógeno e hidrocarburos de cadena corta como metano, etano, propano, burtano y pentano. Cuando la corriente de gas sale del reactor, principalmente aún es hidrógeno. La corriente de gas también contiene hidrocarburos vaporizados, hidrocarburos gaseosos como metano y etano, sulfuro de hidrógeno y otros contaminantes. Esta corriente de gas es tratada para retirar los materiales condensables y entonces se recicla al reactor hidropurificador. La remoción de los materiales condensables requiere que el gas efluente hidropurificador se enfríe entre cerca de 0°C cerca de 100°C, preferiblemente de cerca de 0°C a cerca de 30°C. No obstante, los subproductos no condensables de la acumulación de reacción de la hidropurificación, y la corriente de purga deben separarse de la corriente de gas reciclado para evitar que las impurezas se acumulen en concentraciones que inhiban la reacción de hidropurificación. Esta corriente de gas de purga se admezcla con gas de síntesis que fue la fuente original del hidrógeno. Como se usa en la presente, el término "gas de síntesis" se refiere a gases que comprenden tanto gas de hidrógeno como gas de monóxido de carbono en cantidades de más de 5% molar en cada uno. La relación molar de hidrógeno a monóxido de carbono puede ser, pero no necesariamente, de cerca de 1 a 1. Con frecuencia hay algunos elementos inertes en el gas de síntesis, particularmente nitrógeno y dióxido de carbono. Con frecuencia hay contaminantes como sulfuro de hidrógeno y COS. El gas de síntesis se prepara quemando parcialmente un combustible hidrocarbonoso y oxígeno en un reactor, con frecuencia en presencia de corriente y/o agua, en proporciones que producen una mezcla que contiene monóxido de carbono e hidrógeno en el reactor. El término "hidrocarbonoso" como se usa en la presente describe varios tipos de materiales de abastecimiento y tiene la intención de incluir hidrocarburos gaseosos, líquidos y sólidos, materiales carbonosos y mezclas de éstos. De hecho, sustancialmente cualquier material orgánico que contiene carbono combustible, o suspensiones de éste, puede incluirse dentro de la definición del término "hidrocarbonoso". Los materiales de abastecimiento sólidos, gaseosos y líquidos pueden mezclarse y usarse de manera simultánea, y éstos pueden incluir compuestos parafínicos, olefínicos, acetilénicos, nafténicos, asfálticos y aromáticos en cualquier proporción. Los combustibles hidrocarbonosos se hacen reaccionar con un gas que contiene oxígeno, como aire, o sustancialmente oxígeno puro que tiene más de cerca de 90 % molar de oxígeno o aire enriquecido con oxígeno que tiene más de cerca de 21 % molar de oxígeno. Se prefiere el oxígeno sustancialmente puro. La oxidación parcial del material hidrocarbonoso se completa, opcionalmente en presencia de un moderador de control de temperatura de vapor, en una zona de gasificación para obtener el gas de síntesis de oxidación parcial caliente. El gas de síntesis puede elaborarse mediante cualquier método de oxidación parcial. Preferiblemente, el procedimiento de gasificación utiliza oxígeno sustancialmente puro con sobre cerca de 95 % molar de oxígeno. Los procedimientos de gasificación ya se conocen en la técnica. Véase, por ejemplo, la patente de E.U.A. No. 4,099,382, y la patente de E.U.A. No. 4,178,758, las descripciones de las cuales se incorporan a la presente para referencia. En el reactor de gasificación, el combustible hidrocarbonoso hace contacto con un gas que contiene oxígeno libre, opcionalmente en presencia de un moderador de temperatura. En la zona de reacción, el contenido comúnmente alcanzará temperaturas en un margen de cerca de 900°C a 1700°C, y típicamente en un margen de 1 100°C a cerca de 1500°C. típicamente estará en un margen de cerca de una atmósfera (101 ,325 kPa) a cerca de 250 atmósferas (25,331 kPa), y muy típicamente en un margen de cerca de 15 atmósferas (1519 kPa) a cerca de 150 atmósferas (15190 kPa), e incluso más comúnmente en un margen de cerca de 5516 kPa a cerca de 13789 kPa. El gas de síntesis se enfría y se lava de contaminantes, preferiblemente con recuperación de energía como por elevación de vapor y/o supercalentamiento de vapor. A esto puede seguir recuperaciones de calor de menor grado, como en la elaboración de gas de síntesis convencional. El gas se purga típicamente, pero no necesariamente, se admezcla con el gas de síntesis después de haber extraído algo de calor del gas de síntesis. Puede haber otros pasos de tratamiento de gas convencionales como la remoción de vapor y, cuando es adecuado, el ajuste de composición. En caso de que el gas de hidrógeno sea un producto deseado, es útil someter el gas de síntesis, o el gas mixto, a una reformación de vapor para incrementar la producción relativa de gas de hidrógeno. La reformación de vapor es un procedimiento de adición de agua, o de uso de agua contenida en el gas, y hacer reaccionar la mezcla de gas resultante adiabáticamente sobre un catalizador de reformación de vapor. El objetivo primario del vapor de reformación es incrementar la cantidad de hidrógeno en la mezcla de gas. El gas de síntesis contiene sulfuro de hidrógeno (H2S) y COS formado a partir de azufre y la alimentación hacia el gasificador. El COS se cambia en el reformador de vapor siguiendo la misma trayectoria de reacción como el monóxido de carbono para formar sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono. La composición del gas de síntesis de una reacción de gasificación típicamente es gas de hidrógeno de 25 a 45 % molar, gas de monóxido de carbono de 40 a 50 % molar, gas de dióxido de carbono de 10 a 35 % molar, y contaminantes trazadores. En un gas de síntesis de vapor reformado una composición típica es el gas de hidrógeno en de 35 a 65 % molar, gas de monóxido de carbono en de 0.3 a 10 % molar, gas dióxido de carbono en de 30 a 60 % molar, y contaminantes trazadores. Estos márgenes no son absolutos, y pueden cambiar con el combustible gasificado así como con los parámetros de gasificación. El catalizador de reformación de vapor es uno o más de los metales del grupo VIII en un soporte resistente al calor. Pueden usarse piezas catalizadoras soportadas en cerámica empacadas aleatoriamente convencionales, como se usan por ejemplo en los reformadores secundarios, pero, debido a que esto aplica una caída en la presión importante al gas, con frecuencia es útil usar un catalizador monolítico que tenga pasajes generalmente paralelos a la dirección de flujo de los reactivos. La temperatura del gas durante la reformación del vapor típicamente está en un margen de 398°C a 565°C. Este procedimiento puede realizarse antes de recuperar el calor del gas de síntesis. Las instalaciones de remoción de gas ácido para el gas de síntesis, con su amina o solventes físicos, retira los gases ácidos, particularmente sulfuro de hidrógeno, a partir de la corriente mixta de gas de síntesis/gas de purga. Las instalaciones de remoción de gas ácido típicamente funcionan en temperaturas menores. Después de que el gas de síntesis se enfría por debajo de 130°C, preferiblemente por debajo de 90°C, los contaminantes en el gas, especialmente compuestos de azufre y gases ácidos pueden retirarse fácilmente. El sulfuro de hidrógeno, un gas ácido, se retira fácilmente del gas de síntesis. El tipo de fluido que reacciona con el gas ácido no es importante. Los solventes de amina convencionales, como MDEA, pueden usarse para retirar el sulfuro de hidrógeno. Los solventes físicos como SELEXOL (TM) y RECTIXOL (TM) también pueden usarse. Los fluidos pueden ser solventes como alcoholes monohídricos menores, como metanol, o alcoholes polihídricos como etilenglicol y similares. Ei fluido puede contener una amina como dietanolamina, metanol, N-metil-pirrolidona, o un éter dimetílico de polietilenglicol. Los solventes físicos típicamente se usan debido a que funcionan mejor a alta presión. El gas de síntesis hace contacto con el solvente en un contactor de remoción de gas ácido. Dicho contactor puede ser de cualquier tipo conocido en la técnica, incluyendo bandejas o una columna empacada. La operación de tal contactor de remoción de ácido ya se conoce en la técnica. Se prefiere que el diseño y el funcionamiento de la unidad de remoción de gas ácido dé como resultado un mínimo en la caída de presión. La presión del gas de síntesis por lo tanto se conserva. Es muy útil añadir corriente de purga al gas de síntesis antes de correr el gas de síntesis a través de la unidad de remoción de gas ácido. Las utilidades incluyen, sin limitarse a esto, la economía de tener una unidad funcionando para la remoción de gases contaminantes, especialmente gases ácidos como sulfuro de hidrógeno, y el enriquecimiento del gas de síntesis en la concentración de hidrógeno. En una modalidad que se prefiere de la presente invención, por lo menos una porción del gas de purga del hidropurificador es guiada a través del gas de síntesis de la unidad de remoción de gas ácido, y posteriormente a través de una unidad de separación como una membrana, para retirar los contaminantes e incrementar la concentración de hidrógeno en el gas de purga rico en hidrógeno reciclado. La presión de la corriente triturada de gas de síntesis/gas de purga es de aproximadamente de 3447 kPa a cerca de 13789 kPa, típicamente entre cerca de 5516 kPa y 8274 kPa. La temperatura del gas triturado es extremadamente variable. El gas de síntesis/gas de purga mixto entra a la unidad de separación de gas, como una membrana diseñada para permitir que las moléculas de hidrógeno pasen a través y bloquea las moléculas más grandes como el monóxido de carbono. La membrana puede ser de cualquier tipo que preferiblemente sea para infiltración de gas de hidrógeno sobre dióxido de carbono y monóxido de carbono. Varios tipos de materiales de membrana se conocen en ia técnica, que tienen una alta preferencia para la difusión de hidrógeno en comparación con nitrógeno. Tales materiales de membrana incluyen aquellos compuestos de hule de silicio, hule de butilo, policarbonato, poli (óxido de fenileno), nylon 6,6, poliestirenos, polisulfonas, poliamidas, poliimidas, poiiéteres, óxidos de poliarileno, poliuretanos, poliésteres, y similares. Las unidades de membrana pueden ser de cualquier construcción convencional, y se prefiere una construcción de tipo fibra hueca. Un gas rico en hidrógeno infiltra gas a través de la membrana. El infiltrado experimenta una caída de presión importante entre cerca de 3447 kPa y 4826 kPa al pasar a través de la membrana. Este gas rico en hidrógeno entonces se calienta y comprime como sea necesario, y por lo menos una porción se recicla hacia el hidropurificador. El gas rico en hidrógeno útilmente comprende más de cerca de 80 % molar, muy preferiblemente más de cerca de 90 % molar, de gas de hidrógeno. La corriente de gas no infiltrado desde la membrana contiene dióxido de carbono, monóxido de carbono, y algo de hidrógeno. Otros compuestos, en particular hidrocarburos volátiles, también pueden estar presentes. Este no infiltrado hace un buen combustible para las turbinas de combustión. La presión del no infiltrado virtualmente no se ve afectada por la membrana. La presión de este infiltrado útilmente se reduce antes de quemarlo en una turbina de combustión. En una modalidad importante de la presente invención, el gas de purga desde un procedimiento de hidropurificación subsecuente se combina con el gas de síntesis antes de hacer contacto con la mezcla de gas con los solventes de amina o solventes físicos, pero después de reformar el vapor. En otra modalidad de esta invención las corrientes de gas se admezclan antes del tratamiento en la unidad de reformación de vapor. El COS puede cambiarse a sulfuro de hidrógeno y monóxido de carbono. Así como el monóxido de carbono puede, desde luego, convertirse a hidrógeno y dióxido de carbono. Esto no es necesario para la invención, los hidrocarburos y el monóxido de carbono también útilmente pueden usarse en el no infiltrado como combustible.

El hidrógeno se mezcla con hidrógeno reciclado del hidropurificador que se ha comprimido a la presión adecuada. El sulfuro de hidrógeno de la unidad de remoción de gas ácido es guiado a una corriente de gas acida que se envía a un procedimiento de recuperación de azufre. En vista de la descripción anterior, un experto en la técnica comprenderá y apreciará que por lo menos una modalidad de la presente invención incluye un procedimiento para recuperar un hidrógeno a partir de una purga de gas efluente hidropurificador. Tal modalidad del procedimiento de la presente invención incluye: a) hacer reaccionar una corriente de hidrocarburo y gas hidropurificador en un hidropurificador, de esta manera formando un gas efluente hidropurificador y un producto líquido; b) retirar el gas efluente hidropurificador; c) separar una porción del gas efluente hidropurificador, creando de esta manera una corriente de gas efluente hidropurificador de reciclado y una corriente de gas de purga; d) admezclar la purga de gas efluente hidropurificador con una comente de gas de síntesis, de esta manera creando una corriente de gas mixto; e) tratar dicha corriente de gas mixto para producir corrientes de hidrógeno y gas combustible separadas; y f) admezclar el gas efluente hidropurificador de reciclado con por lo menos una porción de la corriente de hidrógeno para formar gas hidropurificador, en donde dicho gas hidropurificador se introduce al hidropurificador. Se prefiere que el gas efluyente hidropurificador incluya gas de hidrógeno, sulfuro de hidrógeno y metano. En una modalidad que se prefiere el enfriamiento del gas efluente hidropurificador a una temperatura entre cerca de 0°C y cerca de 100°C para eliminar los materiales condensables antes del paso (c) y muy preferiblemente a una temperatura entre cerca de 0°C cerca de 50°C para retirar los materiales condensables antes del paso (c). Además, el procedimiento puede incluir la remoción de los gases ácidos del gas admezclado del paso (e) antes de separar el gas mixto en corrientes de gas de hidrógeno y de combustible. Típicamente, los gases ácidos están compuestos de sulfuro de hidrógeno. Se contempla que el procedimiento de remoción de gases ácidos incluye que el gas admezclado haga contacto con uno o más de SELEXOL(TM), RECTIXOL(TM), dietalonamina, metanol, N-metil-pirrolidona o un éter dimetílico de polietiienglicol. El procedimiento preferiblemente se lleva a cabo con gas hidropurificador que está compuesto de más de cerca de 80% molar de gas de hidrógeno, en una modalidad preferida, el gas de síntesis está compuesto de aproximadamente 25% molar a cerca de 45% molar de gas de hidrógeno, de cerca de 40% molar a cerca de 50% molar de gas de monóxido de carbono, y de cerca de 10% molar a cerca de 35% molar de gas de bióxido de carbono. El procedimiento preferiblemente puede incluir un gas de síntesis que es un gas de síntesis con corriente reformada que comprende de cerca de 35% molar a cerca de 65% molar de gas de hidrógeno, cerca de 0.2% molar a cerca de 10% molar de gas monóxido de carbono, y de cerca de 30% moiar a cerca de 60% molar de gas de bióxido de carbono. En otra modalidad de la presente invención el procedimiento es tal que la separación del gas mixto en corrientes de gas de hidrógeno y de combustible comprende que el gas mixto haga contacto con una membrana diseñada para permitir que las moléculas de hidrógeno pasen a través, pero sin bloquear las moléculas más grandes. La membrana preferiblemente está compuesta de uno o más de hule de silicio, hule de butilo, policarbonato, poli(óxido de fenileno), nylon 6,6, poliestirenos, polisulfonas, poliamidas, poliimidas, poliéteres, óxidos de poliarileno, poliuretanos y poliésteres. Además, el procedimiento puede incluir el calentamiento y compresión del gas de hidrógeno antes de introducir por lo menos una porción del gas al hidropurificador. Se prefiere que el hidrógeno esté compuesto de más de cerca de 90% molar de gas de hidrógeno. El procedimiento, además, puede incluir vapor de reformación del gas mixto del paso (e) antes de separar el gas mixto en corriente de gas de hidrógeno y de combustible, en donde la corriente reformante comprende hacer reaccionar agua y la mezcla de gas sobre una corriente reformante catalizadora. Se prefiere que la corriente reformante catalizadora sea una o más de los metales del grupo VIII en un soporte resistente al calor, y en donde la temperatura de gas está aproximadamente entre 398°C y 565°C.

Mientras las composiciones y métodos de la presente invención se han descrito desde el punto de vista de las modalidades preferidas, será evidente para los expertos en la técnica que pueden explicarse diversas variaciones al procedimiento descrito en la presente sin separarse del concepto y alcance de la invención. Todos dichos sustitutos y modificaciones evidentes para los expertos en la técnica se reclaman estar adentro del alcance y concepto de la invención como se establece en las siguientes reivindicaciones.

Claims (16)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un procedimiento para recuperar un hidrógeno desde una purga de gas efluente hidropurificador, dicho procedimiento comprende: a) hacer reaccionar una corriente de hidrocarburo y gas hidropurificador en un hidropurificador, de esta manera formando un gas efluente hidropurificador y un producto líquido; b) retirar el gas efluente hidropurificador; c) separar una porción del gas efluente hidropurificador, creando de esta manera una corriente de gas efluente hidropurificador de reciclado, y una corriente de gas de purga; d) admezclar la purga de gas efluente hidropurificador con una corriente de gas de síntesis, creando de esta manera una corriente de gas mixto; e) tratar dicha corriente de gas mixto para producir corrientes separadas de gas de hidrógeno y de combustible; y f) admezclar el gas efluente hidropurificador de reciclado con una porción de la corriente de hidrógeno para formar gas hidropurificador, en donde dicho gas hidropurificador se introduce al hidropurificador.

2.- Ei procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el gas efluente hidropurificador comprende gas de hidrógeno, sulfuro de hidrógeno, metano y otros hidrocarburos ligeros.

3.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende enfriar el gas efluente hidropurificador entre cerca de 0°C y cerca de 100°C para retirar los materiales condensables antes del paso (c).

4.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende enfriar el gas efluente hidropurificador entre cerca de 0°C y cerca de 50°C para retirar los materiales condensables antes del paso (c).

5.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende la remoción de los gases ácidos del gas admezclado del paso (e) antes de separar el gas mixto en las corrientes de gas de hidrógeno y de combustible.

6.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque los gases ácidos comprenden sulfuro de hidrógeno.

7.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque la remoción de los gases ácidos comprende que el gas admixto haga contacto con uno o más de SELEXOL™, RECTIXOL™, dietanolamina, metanol, N-metilpirrolidona, o un éter dimetílico de prop?lenglicol.

8.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el gas hidropurifica nte comprende más de cerca 80 % molar de gas de hidrógeno.

9.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el gas de síntesis comprende de cerca de 25 % molar a cerca de 45 % molar de gas de hidrógeno, cerca de 40 % molar a cerca de 50 % molar de gas de monóxido de carbono, y de cerca de 10 % molar a cerca de 35 % molar de gas de dióxido de carbono.

10.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el gas de síntesis es un gas de síntesis reformado por vapor y comprende aproximadamente 35 % molar a aproximadamente 65 % molar de gas de hidrógeno, cerca de 10 % molar a cerca de 20 % molar de gas de monóxido de carbono y de cerca de 30 % molar a cerca de 60 % molar de gas de dióxido de carbono.

11.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la separación dei gas mixto del paso (e) en corrientes de gas de hidrógeno y de combustible comprende que el gas mixto haga contacto con la membrana designada para permitir que las moléculas de hidrógeno pasen a través pero bloquea las moléculas más grandes.

12.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la membrana comprende uno o más de hule de silicio, hule de butilo, policarbonato, poli(óxido de fenileno), nylon 6,6, poliestirenos, polisulfonas, poliamidas, poliimidas, poliéteres, óxidos de poliarileno, poliuretanos y poliésteres.

13.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado además porque comprende calentar y comprimir el gas de hidrógeno antes de introducir por lo menos una porción del gas al hidropurificador.

14.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el hidrógeno comprende más de cerca de 90 % molar de gas de hidrógeno.

15.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende vapor de reformación del gas mixto del paso (e) antes de separar el gas mixto en corrientes de gas de hidrógeno y de combustible, en donde el vapor de reformación comprende hacer reaccionar agua y la mezcla de gas sobre una corriente reformante catalizadora.

16.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el catalizador de la corriente de reformación es uno o más de los metales del grupo VIII en un soporte resistente al calor, y en donde la temperatura del gas se encuentra entre cerca de 750°C y cerca de 1050°C.