MXPA04010602A

MXPA04010602A - Separacion mejorada de fluido supersonico por inyeccion de rocio.

Info

Publication number: MXPA04010602A
Application number: MXPA04010602A
Authority: MX
Inventors: Betting Marco
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 2002-04-29
Filing date: 2003-04-29
Publication date: 2004-12-13
Also published as: NZ535888A; EA006303B1; EA200401440A1; CA2484301A1; CN1327933C; EP1499419B1; US20050172802A1; DE60315010T2; NO329965B1; CN1652860A; ATE367195T1; EP1499419A1; CA2484301C; DK1499419T3; NO20045191L; WO2003092858A1; AU2003233235A1; AU2003233235B2; US7261766B2; DE60315010D1

Abstract

La presente invencion se refiere a la separacion de componentes liquidos y/o solidos de una corriente de fluido de fases multiples que pasa a traves de un separador de fluido supersonico, que es mejorada por la inyeccion de un agente activo superficialmente en la corriente de fluido que pasa a traves del separador. Preferentemente el rocio es inyectado por medio de un tubo de inyeccion que tiene un potencial electrico positivo o negativo, mientras que una de las paredes del alojamiento del separador tiene un potencial electrico opuesto, de modo que el rocio inyectado y cualesquiera gotas de liquido y/o particulas formadas alrededor de los nucleos inyectados sean inducidas a fluir hacia la pared cargada electricamente.

Description

SEPARACION MEJORADA DE FLUIDO SUPERSONICO POR INYECCION DE ROCIO Campo de la Invención La invención se refiere a un método para mejorar la separación de fluido en un separador de fluido supersónico por la inyección de un rocío en la corriente de fluido para promover la nucleación de gotas de líquido y/o partículas sólidas grandes. Antecedentes de la Invención Tal método es conocido de la publicación de patente japonesa JP2017921. En el método conocido una siembra es inyectada en un separador de fluido ciclónico dentro del cual el fluido es " -acelerado hasta--una--velocidad supersónica y por medio de esto enfriado para provocar "la condensación y/o solidificación de uno o más componentes de una mezcla de fluido de componentes múltiples substancialmente gaseosa. La siembra es inyectada corriente abajo de una porción de garganta de la sección de aceleración para promover la nucleación de gotas de líquido y/o las partículas sólidas grandes en la corriente de fluido, en la cual un movimiento de remolino es generado para iniciar la separación de una corriente agotada en substancias condensables primarias de una corriente enriquecida en substancias condensables secundarias por fuerzas centrífugas. Ref .159423 En el método conocido la siembra es recuperada por un método de sedimentación, el cual indicó que la semilla comprende un polvo de partículas sólidas. El método no especifica la composición de estas partículas. El método de conformidad con el preámbulo de la reivindicación 1 es conocido de la patente US No. 4,141,701. En el método conocido una corriente de aire contaminado es acelerada hasta una velocidad supersónica y gotas de agua son rociadas en la corriente de aire acelerada para remover los contaminantes. La solicitud de patente alemana No. DE 10040015 describe el uso de gotas que comprenden un agente activo superficialmente para remover los contaminantes de un gas. Es un objeto de la presente invención proporcionar un método en donde un rocío es inyectado en la corriente de fluido -supersónica-,- .tal rocío- -comprende .partículas _solidas o líquidas y/o gotas que tienen una " composición - y/o -una polaridad eléctrica que mejoran además la eficiencia de separación de un separador de fluido supersónico. Breve Descripción de la Invención El método de acuerdo con la presente invención para mejorar la separación de los componentes líquidos y/o sólidos de una corriente de fluido de fases múltiples, supersónica, comprende la etapa de inyectar un rocío que comprende una composición de hidrocarburos activos superficialmente en la corriente de fluido.

Se prefiere que la composición de hidrocarburos activos superficialmente comprenda predominantemente hidrocarburos que tienen un número de carbonos entre 1 y 16. Además se prefiere que el rocío comprenda gotas y/o partículas cargadas eléctricamente. En tal caso se prefiere que el separador de fluido comprenda una sección de separación de la cual al menos una pared está cargada eléctricamente a una polaridad eléctrica la cual es opuesta a la polaridad de las gotas y/o partículas eléctricas. El separador puede comprender una restricción de flujo con forma de ranura en la cual la corriente de fluido es acelerada a una velocidad supersónica, una sección de separación con forma de ranura corriente abajo de la —restricción de.- flujo, . un tubo _de ^inyección del rocío que inyecta un rocío que comprende gotas ' y/o- partículas cargadas eléctricamente dentro del interior del separador y en donde la superficie interna de una de las paredes de la sección de separación con forma de ranura tiene una polaridad eléctrica la cual es opuesta a la polaridad de las gotas y/o partículas cargadas eléctricamente. Se prefiere que la sección de separación con forma de ranura tenga una pared superior y una inferior y que la pared inferior tenga una polaridad eléctrica la cual es opuesta a la polaridad de las gotas cargadas eléctricamente y la pared superior tenga una polaridad eléctrica que es semejante a la polaridad de las gotas y/o partículas cargadas eléctricamente . Alternativamente, el separador puede ser un separador ciclónico que comprende una sección de aceleración corriente arriba, tubular, una sección de corriente media, tubular, en la cual la corriente de fluido fluye en un movimiento en forma de remolino y una sección de separación corriente abajo que tiene una salida externa anular en la cual los componentes de fluido enriquecidos en substancias condensables son colectados y una salida interna tubular en la cual son colectados los componentes de fluido agotados en substancias condensables, y en donde el rocío es inyectado en el interior del separador ciclónico en una localización corriente abajo de una-sección -de-garganta _de_la_ sección de aceleración . Breve Descripción dé* Í"as Figuras - ~ - - -.·, ¦. La invención será descrita con mayor detalle y a manera de ejemplo con referencia a los dibujos que se anexan, en los cuales: la Figura 1 es una vista tridimensional esquemática de un separador de fluido supersónico que comprende secciones de separación del fluido y de aceleración del fluido con forma de ranura ; y la Figura 2 es una vista en sección longitudinal esquemática de un separador de fluido ciclónico en la cual un rocío es inyectado para mejorar la eficiencia de la separación del fluido. Descripción Detallada de la Invención Refiriéndose a la Figura 1, allí se muestra un separador de fluido supersónico que comprende una sección de aceleración 1 con forma de ranura y una sección de separación 2 con forma de ranura, que están arregladas entre las paredes superior e inferior 3 y 4 perfiladas y entre un par de paredes laterales verticales (no mostradas) . Las paredes perfiladas 3 y 4 definen una sección de garganta 5 en la cual una corriente de fluido 6 substancialmente gaseosa de componentes múltiples, es acelerada hasta una velocidad supersónica y por esto es expandida y enfriada y una sección de separación 7 corriente "abajo de la -sección de_ garganta 5_ en la cual los componentes enfriados y condensa'dos son "separados—de - los. .componentes todavía gaseosos . Un rocío 8 de un agente activo superficialmente es inyectado en la sección de separación 2 con, forma de ranura por medio de aberturas pequeñas 10 en un tubo de- inyección 9 del rocío, el cual está localizado justo corriente abajo del pasaje más estrecho de la sección de aceleración 1. El tubo de rociado tiene un potencial eléctrico positivo de modo que las gotas del agente activo superficialmente también tengan un potencial positivo. La pared perfilada 4 inferior tiene un potencial eléctrico negativo en la región de la sección de separación 7. Las gotas del agente activo superficialmente forman núcleos alrededor de los cuales los componentes condensables forman gotas y/o partículas sólidas, tales gotas 5 y/o partículas también obtendrán un potencial eléctrico positivo. Así, las gotas condensadas y/o las partículas solidificadas también adquieren un potencial eléctrico positivo y serán atraídas hasta la pared inferior 4 que tiene un potencial eléctrico negativo. Las gotas y/o las partículas se agruparán juntas y formarán una película líquida o suspensión en la superficie de la pared inferior 4, tal película puede fluir hacia un pasaje 12 de salida del fluido enriquecido en substancias condensables, inferior, con forma de ranura, mientras que los componentes todavía gaseosos l:5~=~agotados~en -substancias_cpndensables fluirán hacia un pasaje de salida 13 superior/ "con forma de - ranura, el cual está separado del pasaje 12 de salida inferior por un divisor de flujo 15. La Figura 2 muestra un separador de fluido 20 ciclónico que comprende una sección 20 de aceleración corriente arriba en la cual una corriente de fluido 23 es acelerada hasta una velocidad supersónica y por esto es expandida y enfriada, una sección 21 ^de corriente media, tubular, que comprende una o más aletas 22 las cuales inducen 25 un vórtice 24 en la corriente de fluido supersónico y un sección de separación 25 corriente abajo en la cual un buscador 26 del vórtice tubular separa una corriente gaseosa 27 agotada en las substancias condensables, central, de una corriente 28 enriquecida en substancias condensables, anular. Un tubo 30 de inyección del rocío se extiende a través de la sección de aceleración e inyecta un rocío 31 de los hidrocarburos inferiores activos superficialmente por medio de aberturas pequeñas 32 en el separador. El tubo 30 tiene un potencial eléctrico positivo de modo que el rocío inyectado y cualesquiera gotas y/o partículas, las cuales se condensen y/o solidifiquen alrededor de los núcleos formados por el rocío 31 también tengan un potencial eléctrico positivo. La superficie interna de la sección 21 de corriente media,- tubular y la sección de separación 25 corriente abajo, ~~tienen~un -- potencial -eléctrico negativo de tal modo que las gotas y/o partículas cargadas positivamente sean atraídas a la periferia externa del interior del separador y se fusionen en una película líquida o suspensión' que fluye a lo largo de la superficie interna del alojamiento del separador hacia la abertura de salida 33 enriquecida en substancias condensables, anular. La inyección de un rocío activo superficialmente el cual es inyectado preferentemente por medio de un tubo de inyección 30 del rocío cargado eléctricamente y el uso de una sección de separación que tiene una superficie interna que tiene un potencial eléctrico opuesto a aquel del tubo 30 de inyección del rocío, mejora significativamente la eficiencia de separación de un separador de fluido supersónico. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Un método para mejorar la separación de los componentes líquidos y/o sólidos de una corriente de fluido de fases múltiples que pasa a través de un separador de fluido en el cual la corriente de fluido es acelerada hasta una velocidad supersónica y por esto es enfriada de tal modo que uno o más componentes condensables se condensen y/o solidifiquen, en donde un rocío es inyectado en la corriente de fluido, caracterizado porque el rocío comprende una composición de hidrocarburos activos superficialmente.
2. El método de conformidad con la reivindicación " 1", · caracterizador- porque- la..- .composición, _ de hidrocarburos activa superficialmente " comprende ~ predominantemente hidrocarburos que tienen un número de carbonos entre 1 y 16.
3. El método de conformidad con cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque el rocío comprende gotas y/o partículas cargadas eléctricamente.
4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el separador de fluido comprende una sección de separación de la cual al menos una pared está cargada eléctricamente a una polaridad eléctrica, la cual es opuesta a la polaridad de las gotas y/o partículas cargadas eléctricamente.
5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el separador comprende una restricción de flujo con forma de ranura en la cual la corriente de fluido es acelerada a una velocidad supersónica, una sección de separación con forma de ranura corriente abajo de la restricción de flujo, un tubo de inyección del rocío que inyecta un rocío que comprende gotas y/o partículas cargadas eléctricamente hacia el interior del separador y en donde la superficie interna de una de las paredes de la sección de separación con forma de ranura tiene una polaridad eléctrica la cual es opuesta a la polaridad de las gotas y/o partículas cargadas eléctricamente.
6. El método de conformidad con la reivindicación -~4 ," -caracterizado -porque -.la -.sección, de _separacjLÓn_ con forma de ranura tiene una pared" supéridr y una inferior -y " la- pared inferior tiene una polaridad eléctrica que es opuesta a la polaridad de las gotas cargadas eléctricamente y la pared superior tiene una polaridad eléctrica que es semejante a la polaridad de las gotas y/o partículas cargadas eléctricamente.
7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el separador es un separador ciclónico que comprende una sección de aceleración corriente arriba, tubular, una sección de corriente media, tubular, en la cual la corriente de fluido fluye en un movimiento en forma de remolino y una sección de separación corriente abajo que tiene una salida externa anular en la cual los componentes de fluido enriquecidos en substancias condensables son colectados y una salida interna tubular en la cual los componentes del fluido agotados en substancias condensables son colectados, y en donde el rocío es inyectado en el interior del (separador ciclónico en una localización corriente abajo de una sección de garganta de la sección de aceleración.
8. El método de conformidad con cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque el agente activo superficialmente comprende un agente tensioactivo orgánico . —¦ .„s-r-r~ „El- . --método .de - conformidad ..con__. ^cualquier reivindicación precedente, caracterizado' porque el agente tensioactivo orgánico comprende moléculas que tienen una parte superior polar y una parte inferior no polar.