PT93865B

PT93865B - Processo para a recuperacao de hidrocarbonetos liquidos numa carga gasosa e instalacao para a execucao deste processo

Info

Publication number: PT93865B
Application number: PT93865A
Authority: PT
Inventors: Michel Leroy; Henri Paradowski
Original assignee: Constr Technip Comp Franc Et
Priority date: 1989-04-25
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 1996-09-30
Also published as: PT93865A; EP0395490B1; US5114450A; RU2014343C1; EP0395490A1; FR2646166A1; FR2646166B1; JPH03115390A; JP2765697B2; DE69000163T2; DE69000163D1; DE395490T1; MY105647A

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA

DA

PATEHTE DE INVENÇÃO

Nfi 93 865

NOME: COMPAGNIE FRANÇAISE D'ETUDES ET DE CONSTRUCTION TECHNIP EPÍGRAFE: "PROCESSO PARA A RECUPERAÇÃO DE HIDROCARBONETOS LÍQUIDOS NUMA CARGA GASOSA E INSTALAÇÃO PARA A EXECUÇÃO DESTE PROCESSO" INVENTORES: Henri ParadowaKi e Michel Leroy

Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 4Q da Convenção da União de Paris de 20 de Março de 1883.

França, em 25 de Abril de 1989, sob o NQ. 89 05488.

de invenção de COMPAGNIE FRANÇAISE D’ETUDES ET DE CONSTRUCTION TECHNIP francesa, industrial e comercial, com sede em Immenble TECHNIP, La Defense 6, 170 Place Henri

Regnault, Cedex 23, 92400 Courbe-voie, França, (inventor: Henri

ParadowaKi e Michel Leroy, residentes na França) para "PROCESSO PARA A RECUPERAÇÃO DE HIDROCARBONE-TOS LÍQUIDOS NUMA CARGA GASOSA E INSTALAÇÃO PARA A EXECUÇÃO DESTE PROCESSO"

DESCRIÇÃO A presente invenção tem essencialmente por objectivo um processo para a recuperação de hidrocarbonetos líquidos a partir duma carga gasosa constituída essencialmente de hidrocarbonetos e produtos por exemplo, duma unidade de tratamento de fracçoes de petróleo por desintegração catolíti-ca.

Esta invenção refere-se igualmente uma instalaçao para a realizaçao deste processo.

Foram já propostas instalações industriais que permitem recuperar os hidrocarbonetos em C5, C4 e C3 nas cargas gasosas resultantes duma desintegração catalítica

Duma maneira geral, nestas instalações conhecidas, a carga gasosa é comprimida, parcialmente condensada, depois enviada para os absorvedores em série que absorvem os hidrocarbonetos em C3 e mais pesados, para produzir um | gas contendo os hidrocarbonetos mais leves. 0 conjunto dos 1

hidrocarbonetos líquidos recolhidos no fundo do absorvador sao tratados numa coluna para eliminar os compostes leves em C2 e menos pesados.

Todavia este género de instalaçao nao permite extrair mais de 95% dos C3, 98% dos CA e 99,5% dos C5 contidos na carga, em condiçoes favoráveis. Mais habitualmente, nas condiçoes normais, recupera-se pelo menos 90% dos C3, 97% dos CA e 99% dos C5 contidos na carga. Daqui resulta que tais instalações nao apresentam um rendimento excelente. A presente invenção tem por fim melhorar esta situaçao. propondo um processo que permita extrair a totalidade dos hidrocarbonetos em C5 e CA e pelo menos 98% dos hidrocarbonetos em C3.

Para este efeito, esta invenção tem por objectivo um processo de recuperação dos hidrocarbonetos líquidos contidos numa carga gasosa saída, por exemplo, duma unidade de tratamento de fracçoes de petróleo por desintegração catalítica e do tipo que consiste em comprimir a carga, condensa-la parcialmente e injécta-la num primeiro absorvedor para produzir superiormente em gás prê-tratado e no fundo hidrocarbonetos pesados que sao tratados numa primeira coluna de destilação, que permite eliminar os hidrocarbonetos leves para produzir hidrocarbonetos pesados, consistindo igualmente na lavagem e secagem do gás pré-tratado depois de o refrigerar e da sua injecçao num segundo absorvedor para produzir superiormente o gás tratado e no fundo hidrocarbonetos líquidos que sao tratados numa segunda coluna de destilação que permite eliminar os hidrocabonetos leves para produzir os hidrocarbonetos mais pesados, caracterizado por-: os hidrocarbonetos pesados do fundo do primeiro absorvedor sao injectados, depois de eventual reaquecimento, numa coluna de desbutinizaçao para obter, por um lado, no fundo desta coluna uma fracçao líquida que contem a totalidade dos hidrocarbonetos em C6 e mais pesados, pelo menos 99% dos hidrocarbonetos em C5, no máximo 2% dos hidrocarbonetos em CA presentes na carga e que é totalmente isenta de hidrocarbonetos em C3 2

e mais leves, e por outro lado, na parte superior desta coluna uma fracçao líquida rica em hidrocarbonetos em CA e mais leves, reinjectada como refluxo na referida coluna e como alimentação superior do primeiro absorvedor e um destilado gasoso reciclado na carga gasosa a montante do primeiro absordedor, e os hidrocarbonetos líquidos do fundo do segundo abservedor sao injectados, depois de reaquecimento, numa coluna de deseta-nizaçao para se obter, por um lado, no fundo desta coluna uma fracçao que contenha pelo menos 98 % dos hidrocarbonetos em C3 e a totalidade dos hidrocarbonetos em CA presentes no gás pre-tratado e por outro lado na parte superior desta coluna uma fracçao líquida, rica em hidrocarbonetos em C2 e mais leves, reinjectados como refluxo na referida coluna e igualmente um destilado gasoso rico em hidrocarbonetos em C2 e mais leves que depois da refrigeração e condensação pelo menos parcial, e injectado como alimentaçao na parte superior do segundo absorvedor, -de modo que o processo permita recuperar pelo menos 98% dos hidrocarbonetos em C3 e pelo menos 99,9% dos hidrocarbonetos em CA e mais, contidos na carga gasosa, enquanto que o gás pre-tratado resultante do primeiro absorvedor contém a totalidade dos hidrocarbonetos em C3 e menores, pelo menos 98% dos hidrocarbonetos em CA, no máximo 1% dos hidrocarbonetos em C5, e que e totalmente isento de hidrocarbonetos em C6 e mais.

Segundo uma outra característica deste processo, a coluna de desbutanizaçao funciona a uma pressão superior a do primeiro absorvedor graças a uma bombagem que transfere os hidrocarbonetos líquidos do fundo do absorvedor referido para a coluna de desbutanizaçao para permitir ao destilado gasoso de se misturar com a carga gasosa comprimida.

Segundo uma outra característica deste processo a coluna de desbutanizaçao funciona a uma pressão inferior à do primeiro absorvedor, sendo o destilado gasoso misturado a carga gasosa a montante da compressão.

Segundo ainda uma outra caracteristica desta invenção, prevê-se a injecçao duma fracçao de gasolina

nao estabilizada contendo uma proporção importante de hidrocar-bonetos em C4 e mais leves na coluna de desbutanizaçao.

Segundo uma outra caracteristica deste processo, as operaçoes que consistem no arrefecimento do gás pre-tratado antes da sua injecçao no segundo absorve, reaqueci-mento do gas pre-tratado obtido na parte superior do segundo absorvedor, condensação do refluxo do desetanizador, reaqueci-mento dos hidrocarbonetos liquidos obtidos no fundo do segundo absorvedor antes da sua injecçao na coluna de desetanização e condensação do destilado gasoso do desetanizador antes da sua injecçao na parte superior do segundo absorvedor, são integradas termicamente sendo o complemento de refrigeração fornecido por um ciclo de refrigeração.

Segundo uma outra caracteristica do proceso, o ciclo de refrigeração referido utiliza um refrigerante em mistura constituído de pelo menos um hidrocarboneto em C2 e um hidrocarboneto em C3.

Segundo ainda uma outra caracteristica do processo, o ciclo de refrigeração referido utiliza pelo menos duas fases da pressão para a vaporizaçao do refrigerante, previamente sub-arrefecido.

Segundo uma outra caracteristica do processo, o ciclo de refrigeração referido utiliza uma condensação total do refrigerante efectuada a alta pressão e temperatura ambiente.

Esta invenção refere-se igualmente a uma instalaçao para- a execução do processo respondendo a uma ou outra das caracteristicas a seguir e do tipo que compreende um meio de compressão duma carga gasosa e varias colunas de absorçao caracterizadas por incluirem: uma coluna de absorção dos hidrocarbonetos em C5 e mais pesados associada a uma coluna de desbutanizaçao; uma coluna de absorçao dos hidrocarbonetos em C3 e mais pesados associada a uma coluna de desenta-nizaçao e a uma sistema de troca de calor ligado a um circuito de arrefecimento; a fracçao líquida obtida na parte superior da coluna de desbutanizaçao é reinjectada como refluxo nesta 4

coluna e como alimentaçao na parte superior da coluna de absorção dos hidrocarbonetos em C5· e o destilado gasoso obtido na coluna de desbutanizaçao e reciclado por refluxo da compressão do gês de carga; o destilado gasoso obtido na parte superior da coluna de desetanizaçao é pelo menos parcialmente condensado e injectado como alimentaçao na parte superior da coluna de absorçao dos hidrocar bonetos em C 3; e o refrigerante do ciclo de arrefecimento constituído por uma mistura dos hidro-carbonetos em C2 e C3 e mais, é totalmente condensado a alta pressão e temperatura ambiente e e, depois de sub-arrefecido, vaporizado a dois níveis de pressão.

Outras vantagens e características adicionais desta invenção manifestam-se melhor na descrição pormenorizada que se segue e se refere aos desenhos anexos, dados unicamente a título de exemplo, e nos quais: - a figura 1 representa um esquema de principio ilustrando as partes essenciais duma instalação de acordo com esta invenção; e - a figura 2 representa um esquema ilustrando completamente uma instalaçao de acordo com esta invenção e incorporando 0 esquema da figura 1 assim como um sistema de arrefecimento de refrigerante em mistura.

Vais ser referida a seguir a figura 1 que ilustra, no seu princípio, uma instalaçao de acordo com a invenção.

Uma carga gasosa, resultante por exemplo duma unidade de desintegração catalítica, é alimentada por uma conduta 1, depois é comprimida num compressor Cl e é retirada por uma conduta 2 antes de ser misturada ao destilado gasoso preveniente duma coluna de desbutanizaçao Dl e chegando por uma conduta 3. A mistura é transferida por uma conduta 4 para um permutador de calor EI que refrigera e condensa parcialmente a referida mistura. A msitura defasica que sai do eprmutador de calor EI é injectada por uma conduta 5 no fundo duma coluna 5

AI de absorçao dos hidrocar bonetos em C5 e mais. Esta coluna comporta um leito de guarnecimento. A parte superior da coluna é alimentada em líquido por uma conduta 9, enquanto que o gás sai por uma conduta 6. A água líquida eventualmente presente no fundo da coluna AI é retirada por uma conduta 7 enquanto que os hidrocarbonetos líquidos sao retirados por um conduta 8.

Estes hidrocarbonetos líquidos sao transferidos pelas condutas 10, 11 com a ajuda de uma bomba PI para a parte superior duma coluna de desbutanizaçao Dl depois de reaquecimento num permutador de calor E3. A coluna Dl está equipada com pratos de fraccionamento. Ê de novo levada a ebulição por meio de um ebulidor E5 aquecido por um refluxo circulante ou por qualquer outro meio. 0 líquido obtido no fundo da coluna de desbutanizaçao Dl é retirado por uma conduta 21 e constitui a gasolina desbutanizada que contem a totalidade dos hidrocar-bonetos em C6 e mais pesados e pelo menos 99% dos hidrocarbonetos em C5 e no máximo 2% dos hidrocar bonetos em C4 presentes na carga gasosa. 0 gás obtido na parte supoerior da coluna Dl e retirado por um conduta 12 e é parcialmente condensado num condensador E2. A mistura difásica assim obtida é introduzida por uma conduta 13 num balao BI. 0 gás nao condensado deste balao ainda designado destilado gasoso da coluna de desbutanizaçao é retirado para uma conduta 20 para ser injectado por uma válvula V3 na conduta 3 para ser reciclado na carga comprimida. A água líquida eventualmente presente é retirada do balão BI pela conduta 15. Os hidrocarbonetos líquidos recuperados na balao BI sao, por intermédio de uma conduta 14, bombados para uma bomba P2 e vasados numa conduta 16 para serem separados em duas partes. Uma primeira parte assegura o refluxo da coluna Dl para uma conduta 18, uma válvu- 6

la V2 e uma conduta 19. Uma segunda parte é injectada como liquido de absorçao na parte superior da coluna AI pela conduta 17, a válvula VI e a conduta 9.

Uma fracçao 22 de gasolina nao estabeli-zada (rica em hidrocarbonetos em C4 e mais leves) é reaquecida num permutador E4 e injectada pela conduta 23 na parte inferior da coluna Dl. 0 gas pre-tratado que sai da coluna AI pela conduta 6 é tratado numa unidade convencional de lavagem e secagem LS que nao tem necessidade de ser descrita. 0 gas pré-tratado, lavado e seco sai desta unidade pela conduta 25 para ser refrigerado no permutador de calor E6. A mistura difásica produzida no E6 é injectada pela conduta 26 numa coluna de absorçao A2 dos hidrocarbonetos em C3 e mais.

Esta coluna comporta um leito de guarnecimento. A parte superior da coluna é alimentada em líquido por uma conduta 24, enquanto que o gás sai da mesma por uma conduta 27.

Gs hidrocarbonetos líquidos são retirados da coluna A2 por uma conduta 30.

Estes hidrocarbonetes líquidos sao transferidos pelas condutas 31, 32 com a ajuda duma bomba P3 para uma coluna de desetanizaçao D2 depois do reaquecimento num permutador de calor E8. A coluna D2 está equipada com pratos de fraccionamento. É de novo levada à ebulição por meio de um ebulidor E9 aquecido por um refluxo circulante ou por qualquer outro meio. 0 liquido obtido no fundo da coluna de desetanizaçao D2 é retirado por uma conduta 29 e constitui o gás liquefeito (C3/C4) que contem a totalidade dos hidrocarbonetos em C4 e mais pesados e pelo menos 98% dos hidrocarbonetos em C3 e no máximo 2% dos hidrocarbonetos em C2 presentes no gás pré-tratado. 0 gas obtido na parte superior da coluna D2 e retirado por uma conduta 33 e é parcialmente condensado 7

num condensador E10. A mistura difásica assim obtida é introduzida por uma conduta 34 num balao B2. 0 gás nao condensado deste balao ainda designado destilado gasoso da coluna de desetanizaçao e retirado por uma conduta 37 para ser refrigerado e pelo menos parcialmente condensado num permutador de calor Eli. À saida do permutador Eli a mistura difásica é retirada pela conduta 38 para a válvula de expansao V4 para ser injectada na coluna A2 pela conduta 24.

Os hidrocarbonetos líquidos recuperados no balao de refluxo B2 sao, por intermédio de uma conduta 35, bombados por ums bomba P4 e vasados numa conduta 36 para serem injectados pela conduta 36 em refluxo na coluna D2. 0 gás tratado que sai da coluna A2 pela conduta 27 e reaquecido até à temperatura ambiente num permutador E7 para ser retirado pela conduta 28 para a rede de gás da refinaria.

Vai ser feita agora referência à figura 2 que representa uma instalaçao completa de acordo com a presente invenção e na qual é incorporado o esquema da figura 1 com as mesmas referências e que explicitam a integração térmica e o ciclo de arrefecimento.

Os permutadores de calor E6, Eli, E10 E8 e E7 sao aqui integrados num sistema de permutação de calor SE constituído por permutadores de placas; quer dizer que eles sao as condutas deste sistema de permutação de calor.

Um refrigerante de mistura totalmente condensado a pressão elevada e temperatura ambiente é alimentado por uma conduta 40 para uma conduta E12 do sistema de permutação SE para aí ser sub-arrefecido. 0 refrigerante sub-arrefe-cido e retirado pela conduta 41 para ser separado em duas partes. Uma primeira parte que circula na conduta 50 é expandida a b,pixa pressão numa válvula V5 para ser levada à conduta E13 do sistema de permutação SE e aís ser vaporizada. 0 vapor assim produzido e levado por uma conduta 43 ao primeiro andar dum compressor de refrigerantes CZA para aí ser comprimido até ã pressão média e retirado para a conduta 49. Uma segunda 8

parte circulando na conduta 48 é expandida a media pressão numa válvula V6 para ser levada pela conduta 47 a conduta E15 do sistema de calor SE e aí ser vaporizada a media pressão e retirada para a conduta 46. 0 vapor a média pressão que circula na conduta 46 é misturado com aquele que provem da conduta 49. A mistura é então levada pela conduta 45 ao segundo andar do compressor do refrigerante C2B para ai ser comprimida a uma pressão elevada e retirada pela conduta 44 para um condensador do refrigerante E14 para aí ser arrefecida à temperatura ambiente e totalmente condensada e retirada pela conduta 40.

Apresenta-se em seguida um exemplo de realizaçao concreta e os números duma realizaçao de acordo com o esquema da figura 2. 0 gás a tratar 1 é o gás obtido na parte superior de um fraccionamento primário de desintegração catalítica (nao representada), depois da condensação da gasolina. Está disponível a 40°C, 190 KPa e saturado em água. 0 seu caudal e de 1 063,1 Kmoles/h e a sua composição sobre base anidra e a seguinte:

Azoto 2,07 % mole Gás carbónico 0,43 % mole Cxido de carbono 0,15 % mole Hidrogénio sulfurado 4,68 % mole Hidrogénio 16,15 % mole Metano 15,19 % mole Etano 5,64 % mole Etileno 6,35 % mole Propano 3,29 % mole Propileno 10,94 % mole Isobutano 5,49 % mole N-butano 1,90 % mole Butenos 10,75 % mole Isopentano 3,29 % mole N-pentano 0,73 % mole Pentenos 6,76 % mole Hidrocarbunetos em C6+ 6,20 % mole 9

C.'" 0 gás 1 é comprimido a 920 KPa pelo compressor Cl; O gas 2 no vazamento de Cl e misturado às 43,24 Kmoles/h do gás reciclado 3; a mistura obtida 4 é arrefecida no permutador EI até 35°C para dar o fluxo difá-sico 5 que alimenta o absorvedor AI . A coluna de absorçao AI comporta um leito de guarnecimento equivalente aos 14 pratos teoricos. Ela é alimentada superiormente com um líquido de absorçao 9 rico em hidrocarbonetos em C4 e que e 0 destilado líquido do desbutanizador Dl. 0 líquido 9 está a 40° C, o seu caudal e de 197,33 Kmoles/h e a sua composição e a seguinte: Azoto 0,01 % mole Gás carbónico 0,04 % mole Hidrogénio Sulfurado 1,74 % mole Hidrogénio 0,02 % mole Metano 0,40 % mole Etano 2,09 % mole Etileno 1,26 % mole Propano 5,07 % mole Propileno 14,23 % mole Isobutano 19,43 % mole N-butano 8,15 % mole Butenos 46,81 % mole Isopentano 0,09 % mole Pentenos 0,65 % mole Na coluna Al, o liquido absorve os compostos em C5 e mais contidos no gás e obtem-se na parte superior da coluna um gás pré- tratado praticamente isento de C5 e contendo todos os C3 e 98% do C4 jresente na carga. A pressão do gás em 6 é de 870 KPa, a sua temperatura é de 18,9°C e o seu caudal é de 949,25

Kmoles/h. A sua composição molar é: 10

Azoto 2,32 % mole Gás carbónico 0,48% mole óxido de carbono 0,16 % mole Hidrogéneo sulfurado 5,33 % mole Hidrogéneo 18,10 % mole Metano 17,09 % mole Etano 6,48 % mole Etileno 7,24 % mole Propano 4,00 % mole Propileno 13,16 % mole Isobutano 7,33 % mole N-butano 2,53 % mole Butenos 15,53 % mole Isopentano 0,04 % mole Pentenos 0,21 % mole 0 gás 6 e enviado a ur lavagem e de secagem LS onde é desembaraçado do sulfurado do gás carbonico e de água. unidade de hidrogéneo Â saída desta unidade o gás pré-tratado seco 25 está a 522°C e 800 KPa; a sua composição é a seguinte:

Azoto 2,46 % mole Oxido de carbono 0,17 % mole Hidrogénio 19,21 % mole Metano 18,15 % mole Etano 6,88 % mole Etileno 7,69 % mole Propano 4,24 % mole Propileno 13,97 % mole Isobutano 7,79 % mole N-butano 2,69 % mole Butenos I—* & 00 % mole Hidrocarbonetos em C5 0,27 % mole

Na coluna Al, o líquido do fundo está decantado de forma que se obtem uma corrente de agua 7 e um líquido 8 cuja temperatura e caudal sao respectivamente de 32,86°C e 354,42 Kmoles/h, sendo a composição molar a 11 seguinte:

^^jSSCSSS«S3aKi*s.

Azoto 0,01 % mole Gás carbónico 0,04 % mole Hidrogénio sulfurado 1,50 % mole Hidrogéneo 0,15 % mole Metano 0,85 % mole Etano 1,73 % mole Etileno 1,24 % mole Propano 2,81 % mole Propileno 8,15 % mole Isobutano 9,09 % mole N-butano 3,90 % mole Butenos 19,80 % mole Isopentano 9,82 % mole N-pentano 2,19 % mole Pentenos 20,08 % mole Hidrocarbonetos em C6+ 18,59 % mole 0 liquido 8 é bombado por PI até 1250 KPa, reaquecido em E3 para dar uma mistura difásica 11 a 90° C e 1200 KPa que alimenta a coluna Dl no prato teórico 14. A coluna Dl é igualmente alimentada por gasolina 22 obtida no condensador do fraccionamento primário (nao representado). Esta gasolina disponível a 40°C e 1250 KPa é reaquecida até 120°C no permutador E4. 0 caudal de gasolina e de 656,6 Kmoles/h e a sua composição e a seguinte :

Hidrogénio sufurado 0,14 % mole Hidrogénio 0,01 % mole Metano 0,11 % mole Etano 0,23 % mole Etileno 0,18 % mole Propano 0,45 % mole Propileno 1,32 % mole Isobutano 1,73 % mole N-butano 0,86 % mole 12

Butenos

Isopentano N-pentano

Pentenos

Hidrocarbonetos em 5,20 % mole 3,44 % mole 1,06 % mole 8,33 % mole C6+ 76,94 % mole 0 desbutanizador Dl comporta 42 pratos teóricos de fraccionamento. As alimentações 11 e 23 sao injec-tadas respectivamente sobre os andares 17 e 28 da coluna, numerados a partir do topo desta coluna. A coluna Dl é posta de novo em ebulição pelo ebulidor E5 cujo fluido de aquecimento é o refluxo circulante intermediário do fraccionamento primário (nao representado). )

No fundo da coluna Dl obtem-se na 21 cujo seguinte : caudal é de 770,34 Kmoles/h, com Isobutano 0,01 % mole N-butano 0,23 % mole Butenos 0,13 % mole Isopentano 7,43 % mole N-pentano 1,91 % mole Pentenos 16,16 % mole Hidrocarbonetos em C6+ 74,13 % mole a gasoli-composiçao 0 fluxo gasoso 12 obtido na parte superior da coluna Dl é parcialmente condensado e arrefecido a 40°C no refrigerante E2, depois separado no balao BI entre o gás 20, a fase aquosa 15 e os hidrocarbonetos líquidos 14. 0 gás 20 tem a composição seguinte:

Azoto 0,28 % mole Gás carbónico 0,30 % mole óxido de carbono 0,02 % mole Hidrogeneo sulfurado 6,44 % mole Hidrogénio 1,30 % mole Metano 6,82 % mole Etano 8,12 % mole Etileno 7,11 % mole 13

Propano Propileno Isobutano N-butano Butenos Pentanos Pentenos

21,84 % mole 11,87 % mole 3,74 % mole 25,29 % mole 0,02 % mole 0,15 % mole

Este gas disponível a 970 KPa é injecta-do pela válvula V3 na carga comprimida a montante do permuta-dor EI como descrito a seguir. 0 líquido 14 é bombado pela bomba P2 e o fluxo 16 assim obtido é dividido em duas partes 17 e 18. 0 liquido 18 e injectado em refluxo na coluna Dl por intermédio da válvula V2. 0 líquido 17 é expandido na válvula VI para dar o fluxo 9 que e injectado na parte superior da coluna AI como se viu anteriormente. 0 gás seco 25 é arrefecido até - 49° C na conduta E6 do sistema de permutação SE, constituído por permutadores de placas, depois injectado na coluna A2 de absorçao dos hidrocarbonetos em C3. A coluna A2 opera sob 770 KPa e comporta 14 andares teoricos de separaçao. Ela é alimentada superiormente pela mistura difásica 24 cuja temperatura é de -86 °C e o caudal de 83,87 Kmoles/h e cuja composição molar é a seguinte:

Azoto 0,46 % mole óxido de carbono 0,05 % mole Hidrogénio 1,06 % mole Metano 17,16 % mole Etano 44,06 % mole Etileno 36,81 % mole Propano 0,01 % mole Propileno 0,39 % mole 14

A parte líquida desta mistura (97%) permite absorver a quase totalidade dos hidrocarbonetos em C3 e CA presentes no gás que alimenta a coluna A2. A coluna produz superiormente um gas tratado 27 cuja temperatura é de -82°C, o caudas de 487,05 Kmoles/h e a pressão 770 LPa. 0 gas 27 e em seguida reaquecida ate 17°C na conduta E7 do sistema de permuta de calor SE e deixa a unidade a pressão de 740 KPa. A sua composição é a seguinte: 4,52 % mole 0,32 % mole 35,27 % mole 33,31 % mole 12,30 % mole 14,10 % mole 0,16 % mole

Azoto óxido de carbono

Hidrogénio

Metano

Etano

Etileno

Propileno

Os hidrocarbonetos líquidos 30 recuperados no fundo da coluna A2 estão a -49,4°C. 0 seu caudal é de 490,92 Kmoles/h e a sua composição molar é a seguinte: 0,08 % mole 0,01 % mole 0,18 % mole 2,93 % mole 7,85 % mole 6,29 % mole 7,73 % mole 25,34 % mole 14,18 % mole 4,89 % mole 30,02 % mole 0,49 % mole

Azoto óxido de carbono

Hidrogénio

Metano

Etano

Etileno

Propano

Propileno

Isobutano N-butano

Butenos

Hidrocarbunetos em C5 0 líquido 30 é bombado pela bomba P3 e reaquecido até 17oç na con(juta E8 do sistema de permuta SE. E em seguida introduzido na coluna D2 de desbutanizaçao. 15

Esta coluna comporta 28 pratos teóricos de f raccionamento, funciona sob uma pressão de 1650 KPa. A sua temperatura de fundo e de 70°C, o que faz com que o seu ebulidor E9 possa ser aquecido com o calor de baixo nivel térmico.

Na parte superior da coluna o gás 33 e condensado na conduta E10 do sistema permutador de calor SE. A mistura difásica 34 é introduzida no balao B2 onde se separa uma fase vapor 37 e um líquido 35 que é enviado de novo para a coluna D2 em refluxo por intermédio da bomba P4. A fase vapor 37 está a - 32°C, 1600 KPa; ela é refrigerada até - 79°C e 1550 KPa e parcialmente condensada na conduta Eli do sistema de permuta SE; e depois expandido na válvula V4 para dar o fluxo 24. 0 liquido 29 obtido no fundo da coluna D2 e constituído quase unicamente de hidrocarbonetos em C3 e C4. 0 seu caudal é de 407,06 Kmoles/h e a sua composição e a seguinte:

Etano Etileno Propano Propileno Isobutano N-butano Butenos Hidrocarbonetos em 0,39 % mole 0,01 % mole 9,31 % mole 30,48 % mole 17,10 % mole 5,90 % mole 36,21 % mole C5 0,59 % mole 0 refrigerante que fornece o complemento de refrigeração necessário ao sistema de permutação SE é constituído por uma mistura de hidrocarbonetos cuja composição molar é a seguinte:

Etano 15,00 % mole Etileno 15,00 % mole Propeno 67,00 % mole Propileno 1,00 % mole Hidrocarbonetos em C4 2,00 % mole 16

0 refrigerante 40 totalmente condensado a 35°C e 2410 KPa cujo caudal molar é de 901,6 Kmoles/h é sub-arrefecido até - 49°C na conduta E12 do sistema de permuta de calor SE. 0 líquido 41 assim refrigerado é dividido em duas partes. Uma primeira parte 50 cujo débito é de 400 Kmoles/h e expandida na válvula V5 até uma pressão de 275 KPa e totalmente vaporizado na conduta E13 do sistema SE. 0 gás 43 obtido por vaporizaçao a baixa pressão do fluxo 42 a - 25°C, 250 KPa é comprimido até 830 KPa no primeiro andar do compressor do refrigerante CZA. A segunda parte do líquido obtido por divisão do fluxo 41 e que constitui o fluxo 48 é expandida até 850 KPa na válvula V6. Ê em seguida vaporizada na conduta E16 do sistema de permutação de calor SE donde é evacuada a 30°C e 830 KPa. 0 fluxo gasoso assim formado 46 é misturado ao fluxo 49 para dar uma mistura gasosa 45 que está a 32,3°C e 830 KPa. A mistura 45 é comprimida até 2450 KPa no segundo andar C2B do compressor do refrigerante. 0 fluxo 44 evacuado de C2B e totalmente condensado no permutador E14 onde é arrefecido até 35°C para dar o fluxo 40 anteriormente descrito.

Bem entendido, esta invenção nao se limita ao modo de realizaçao descrito e ilustrado que nao foram referidos senão a título de exemplo. 17

Claims

REIVINDICAÇÕES - Ia - Processo para a recuperação de hidrocar-bonetos liquidos contidos numa carga gasosa salda por exemplo de uma unidade de tratamento de fracçoes por desintegração catalitica e do tipo que consiste em comprimir a carga, em a condensar parcialmente e em injecta-la numa primeira coluna de absorçao para produzir no topo um gás pretratado e na base hidrocarbonetos pesados que sao tratados numa primeira coluna de destilação permitindo eliminar os hidrocarbonetos ligeiros para produzir hidrocarbonetos pesados e consistindo igualmente em lavar e secar o gás pré-tratado depois em arrefecê-lo e injectá-lo numa segunda coluna de absorçao para produzir no topo o gás tratado e na base hidrocarbonetos líquidos que sao tratados numa segunda coluna de destilação permitindo eliminar os hidrocarbonetos ligeiros para produzir hidrocarbonetos mais pesados, caracterizado por: os hidrocarbonetos pesados do fundo da primeira coluna de absorçao serem injectados, após reaquecimento eventual, numa coluna de eliminação do butano para obter, por um lado, na base desta coluna uma fracçao liquida que contem a totalidad dos hidrocarbonetos em e mais pesados, pelo menos 99% dos hidrocarbonetos em , pelo menos 2% dos dos hidrocarbonetos em presentes na carga e que está isenta de hidrocarbonetos em e mais ligeiros, e por outro lado no topo desta coluna, uma fracção liquida, rica em hidrocarbonetos com e mais ligeiros, re-injectada como refluxo na referida coluna alimentaçao no topo da primeira coluna de absorçao e um destilado gasoso reciclado na carga gasosa a montante da primeira coluna de absorção - e os hidrocarbonetos líquidos do fundo da segunda coluna de absorçao serem injectados, após reaquecimento numa coluna de eliminação do etano para obter por um lado no fundo desta coluna uma fracçao liquida que contem pelo menos 98% de hidrocarbonetos em e a totalidade de hidrocarbonetos em presentes no gás pré-tratado e por outro lado 18

no topo desta coluna uma fracçao liquida, rica em hidrocar-bonetos em e mais ligeiros, re-injectada como refluxo na referida coluna e igualmente um destilado gasoso, rico em hidrocarbonetos em C^ e mais ligeiros que após refrigeração e condensação pelo menos parcial é injectada como alimenta-çao no topo da segunda coluna de absorçao de forma a que o processo permita recuperar pelo menos 98% dos hidrocarbonetos em e pelo menos 99,9% dos hidrocarbonetos em e mais contidos na carga gasosa, enquanto o gás pré-tratado saído da primeira coluna de absorção contem a totalidade dos hidrocarbonetos em e menos, pelo menos 98% dos hidrocarbonetos em , quando muito 1% dos hidrocarbonetos em e está totalmente isento de hidrocarbonetos. - 2a - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a coluna de eliminação de butano funcionar a uma pressão superior à da primeira coluna de absorçao devido a uma bombagem para transferência dos hidrocarbonetos líquidos do fundo da coluna de absorçao referido para a coluna de eliminação do butano para permitir ao destilado gasoso ser misturado a carga gasosa comprimida. - 3a - Processo de acordo com reivindicaçãi 1, caracterizado por a coluna de eliminaçap do T>utano funcionar a uma pressão inferior â da primeira coluna de absorção sendo o destilado gasoso misturado à carga gasosa a montante da compressão. - 4a - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por se injectar uma fracçao de gasolina nao estabilizada contendo uma proporção notável dehidr ocarbonetos em e mais ligeiros na coluna de eliminação do butano. 19

Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por compreender as seguintes operaçoes: arrefecer o gás pré-tratado antes da sua injec-çao na segunda coluna de absorçao, reaquecer o gás tratado obtido no topo da segunda coluna de absorçao, condensar o refluxo da coluna que elimina o etano, reaquecer os hidrocar-bonetos líquidos obtidos na base da segunda coluna de absorçao antes da sua injecçao na coluna de eliminação do etano e condensar o destilado gasoso da coluna que elimina o etano antes da sua injecçao no topo da segunda coluna de absorçao, serem integradas termicamente, sendo o complemento de refrigeração fornecido por um ciclo de refrigeração. - 6a - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o ciclo de refrigeração referido utilizar um refrigerante constituído por uma mistura de pelo menos um hidrocarboneto em C^ e um hidrocarboneto em . - 7a - Processo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado por o ciclo de refrigeração referido utilizar pelo menos dois niveis de pressão para a vaporizaçao do refrigerante, previamente sub-arrefecido. - 8a - Processo de acordo com uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado por o ciclo de refrigeração referido utilizar uma condensação total do refrigerante, efectuada a alta pressão e temperatura ambiente. - 9a - Instalaçao para a execução do processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, do tipo que compreende um meio de compressão de uma carga gasosa e várias colunas de absorçao, caracterizada por ser constituída por: uma coluna de absorção dos hidrocar bonetos em 20 e mais pesados associada a um coluna de eliminação do butano; uma coluna de absorçao dos hidrocarbonetos em e mais pesados associada a uma coluna de eliminação do etano e a um sistema de permuta de calor ligado a um circuito frigorífico; sendo a fracçao liquida obtida no topo da coluna de eliminação do butano re-injectada como refluxo nesta coluna e como ali-mentaçao no topo da coluna de absorçao dos hidrocarbonetos em e sendo o destilado gasoso obtido da coluna de eliminação do butano reciclado ao fazer-se refluir por compressão do gás de carga; sendo o destilado gasoso obtido no topo da coluna de eliminação do etano pelo menos parcialmente condensado e injectado como alimentaçao no topo da coluna de absorção dos hidrocarbonetos em , sendo o refrigerante, do ciclo frigorífico constituído por uma mistura de hidrocarbonetos em C2 e em e mais, totalmente condensado a alta pressão e temperatura ambiente e sendo, após sub-rearrefeci-mento, vaporizado em dois níveis de pressão. A requerente reivindica a prioridade do pedido francês apresentado em 25 de Abril de 1989, sob 0 Na. 89 05488. Lisboa, 24 de Abril de 1990 0 AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

21 RESUMO "PROCESSO PARA A RECUPERAÇÃO DE HIDROCARBONETOS LÍQUIDOS NUMA CARGA GASOSA E INSTALAÇÃO PARA A EXECUÇÃO DESTE PROCESSO" A invenção refere-se a um processo e a uma instalação para a recuperação de hidrocarbonetos líquidos numa carga gasosa. Esta instalaçao compreende essencialmente: um compressor para comprimir a carga gasosa; uma coluna de absorçao dos hidrocarbonetos em C,. e mais pesados associada a uma coluna de eliminação do butano; uma coluna de absorçao dos hidrocarbonetos em C^ e mais pesados associada a uma coluna de eliminação do etano e a um sistema de permuta de calor ligada a um circuito frigorífico. Esta instalaçao permite obter a partir de uma carga gasosa saída de uma unidade de desintegração catalítica, uma gasolina sem butano, uma fracção de gases liquefeitos (hidrocarbonetos em C^ e C^) e uma fracçao gasosa (hidrocarbonetos em e gases mais ligeiros) na qual as perdas em hidrocarbonetos em C^ e mais sao mais fracas que as obtidas com as actuais instalações. Figura 1