ES2569230T3 - Eliminación de compuestos de azufre residuales de una corriente cáustica - Google Patents

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Abstract

Un proceso para tratar una corriente cáustica enriquecida en mercaptano, que comprende, en combinación, a) introducir una corriente de cáustica enriquecida que contiene compuestos de mercaptano en un dispositivo de oxidación (10); b) oxidar los compuestos de mercaptano a aceite de disulfuro (ADS) a un nivel de conversión del 90 % o superior en presencia de un oxidante y formar una mezcla que comprende ADS y cáustico, y mercaptanos residuales; c) extraer la mezcla formada en la etapa b) del dispositivo de oxidación (10) e introducir la mezcla en un dispositivo de separación (14); d) separar una parte sustancial del ADS del cáustico en el dispositivo de separación (14) permitiendo que la mezcla forme dos capas líquidas distintas, una capa inferior (23) que comprende una fase cáustica y una capa superior (22) que comprende un fase de ADS, en una zona de recogida (21); e) extraer la fase de ADS del dispositivo de separación (14) retirando la capa superior (22) y extrayendo la fase cáustica que contiene menos de 500 ppm en peso de compuestos de azufre del dispositivo de separación (14) retirando la capa inferior (23); f) introducir la corriente cáustica de la etapa e) como corriente de alimentación en una unidad de pulido (24) que contiene un lecho de carbón activado; g) adsorber sobre el carbono activado los disulfuros introducidos en la unidad de pulido (24) como parte de los compuestos de azufre en la corriente cáustica de la etapa f); y h) extraer de la unidad de pulido (24) un producto de corriente cáustica refinada que comprende menos de 20 ppm en peso (como azufre) de compuestos de azufre.

Description

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DESCRIPCION
Eliminacion de compuestos de azufre residuales de una corriente caustica Campo de la invencion
La presente invencion se refiere en general a un proceso para la eliminacion de compuestos de azufre residuales de una corriente caustica lfquida. Mas espedficamente, mi invencion adsorbe disulfuros de una corriente caustica usando un adsorbente de carbono activado. En otra realizacion, mi invencion combina tanto la adsorcion como la oxidacion catalftica para eliminar los compuestos de azufre residuales de una corriente caustica usando ftalocianina metalica soportada sobre un adsorbente solido. Mi invencion tambien se puede integrar en un proceso para la eliminacion de contaminantes de azufre a partir de hidrocarburos usando regeneracion caustica como proceso de pulido, minimizando asf la necesidad de costosos procesos de lavado con disolvente.
Antecedentes de la invencion
La eliminacion de contaminantes de azufre, espedficamente mercaptanos, de corrientes de hidrocarburos por medio de materiales causticos es muy conocida. Del mismo modo, tambien es muy conocida la oxidacion de estos mercaptanos a disulfuros poniendo en contacto la corriente rica en materiales causticos con un catalizador solido en presencia de oxfgeno, seguido de la separacion de los disulfuros de los materiales causticos tratados. Independientemente de los procesos de oxidacion y/o separacion empleados, siempre habra compuestos de azufre residuales que permanezcan en la solucion caustica tratada. Con las necesidades acuciantes de procesos mas economicos que tambien sean mas compactos, existe la necesidad de reemplazar el lavado tradicional con disolventes por un proceso de pulido menor mas eficaz para producir causticos libres azufre que se puedan volver a usar para el tratamiento de hidrocarburos contaminados con azufre.
La promulgacion de la Ley de Aire Limpio de EE.UU. de 1990 ha alcanzado su cenit en America del Norte con el requisito de que la mezcla de la gasolina contenga menos de 10 ppm en peso de azufre. Desde un punto de vista practico esto significa que la refinena normalmente prepara una mezcla de gasolina que contiene menos de 5 ppm en peso, para tener en cuenta la contaminacion en la pared de la tubena por "incrustaciones" residuales de azufre procedente de envfos anteriores y la precision del metodo de prueba dictado por la Ley de Aire Limpio.
Otra consecuencia de la Ley de Aire Limpio de 1990 ha sido el cierre de pequenas refinenas ineficientes en Estados Unidos que ha pasado de mas de 330 refinenas en 1980 a menos de 175 refinenas en 2007. En los ultimos 25 anos no se han construido nuevas refinenas, pero las expansiones en las refinenas y las importaciones han satisfecho la demanda de gasolina en Estados Unidos.
Las refinenas existentes tambien se han sometido a operaciones mas rigurosas de la Unidad de craqueo catalftico de fluidos para reducir la cantidad de combustible pesado, mientras se produce gasolina de mayor octanaje adicional y el aumento de la produccion de olefinas. Estas olefinas son de propano/propileno y butano/isobutano/isobutileno. Estos son las materias primas para la siguiente etapa de procesamiento, que consiste en una unidad de alquilacion. Algunas refinenas alquilan amilenos (penteno) en funcion de sus modelos economicos.
La mayona de las refinenas usan una unidad de alquilacion de HF (acido fluorhndrico) o acido sulfurico para alquilar butilenos mixtos o propilenos y butilenos mixtos. La alquilacion es un proceso donde el isobutano reacciona con la olefina para producir una parafina de cadena ramificada. Puesto que el azufre es perjudicial para el proceso de alquilacion, en la mayona de las refinenas hay implementado un sistema de tratamiento caustico para extraer los mercaptanos de metilo y etilo extrafdos facilmente y los mercaptanos de propilo mas diffciles presentes en la corriente mixta de gas licuado de petroleo olefrnico ("GLP").
Normalmente, se emplean contactores lfquido-lfquido para el tratamiento caustico y en algunos casos contactores de fibra-pelfcula como se describe en las patentes de Estados Unidos n°. 3.758.404; 3.977.829 y 3.992.156. Para conservar los causticos, casi siempre se emplea un regenerador caustico. Un diagrama de flujo tfpico del proceso para el tratamiento de LPG implica un primer tratamiento caustico usando al menos un contactor lfquido-lfquido para extraer los contaminantes de azufre, normalmente mercaptanos, de la alimentacion de LPG, que genera una solucion caustica "agotada" que es rica en mercaptano o la denominada solucion enriquecida en causticos, separando el LPG en el contactor, oxidando la solucion enriquecida en causticos para transformar los mercaptanos a disulfuros (normalmente denominado aceite de disulfuro ("ADS")) que genera una solucion caustica "oxidada", y a continuacion usando un separador por gravedad para separar el ADS de la solucion caustica oxidada. En algunos casos, se usa un lecho de carbon granular junto con el dispositivo de sedimentacion por gravedad como coalescente para ayudar adicionalmente en la separacion del ADS de los causticos oxidados. Una vez que se retira el ADS, el caustico regenerado se puede procesar adicionalmente y a continuacion se recicla, en el que se mezcla con caustico de composicion fresca y se usa en los contactores lfquido-lfquido para el tratamiento de la alimentacion de LPG. Mas habitualmente, se requiere un procesamiento de pulido adicional con el fin de reducir los mercaptanos no convertidos y el ADS residual preferentemente por debajo de 5 ppm en peso como azufre. La presencia de mercaptanos sustanciales en el caustico regenerado no es deseable ya que puede causar una perdida de la eficacia
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de extraccion y presenta la posibilidad de formacion de disulfuros aguas abajo. La presencia de ADS sustancial en el caustico regenerado da lugar a un reingreso o una re-extraccion indeseable del ADS hacia los hidrocarburos durante el proceso de extraccion de hidrocarburo-caustico.
El lavado con disolventes es una tecnologfa conocida y a menudo se usa como etapa de pulido para extraer el ADS residual del caustico. Sin embargo, debido a las limitaciones de la transferencia de masa y de equilibrio, estas operaciones de la unidad de lavado del disolvente por lo general requieren multiples etapas con mayores costes de capital y operativos. Ademas, el lavado de disolvente es ineficaz para eliminar mercaptanos del caustico. Del mismo modo, el proceso de centrifugacion y separacion de membrana adolecen de altos costes y la incapacidad de conseguir menos de 5 ppm en peso de azufre.
El pulido de adsorcion es otra tecnologfa que se puede usar. La desulfuracion de adsorcion se ha aplicado para eliminar los compuestos de azufre de hidrocarburos tales como gasolina y diesel. En las patentes de Estados Unidos 7.093.433; 7.148.389; 7.063.732; y 5.935.422 se muestran ejemplos. Sin embargo, los adsorbentes presentados en estas patentes y en otra literatura son ineficaces en medios causticos.
Por lo tanto, sigue habiendo una necesidad de desarrollar una tecnologfa que pueda eliminar economicamente tanto disulfuros como mercaptanos de causticos como proceso de pulido para lograr menos de 20 ppm en peso de azufre, preferentemente menos de 5 ppm y lo mas preferentemente menos de 2 ppm.
El documento GB-A-782.942 describe un proceso para la reduccion del sulfuro de hidrogeno y el contenido de azufre de mercaptano de licores alcalinos causticos acuosos. El documento EP-A-0203574 describe un aparato y un proceso mediante el cual se trata una corriente de destilado de hidrocarburo acido para oxidar los mercaptanos. El documento US-A-2853432 describe la regeneracion de reactivos alcalinos usados por oxidacion en presencia de un catalizador de ftalocianina. Sin embargo, ninguno de estos documentos describe un proceso que pueda alcanzar menos de 20 ppm en peso de azufre.
Mi proceso usa una sola etapa de separacion por oxidacion y adsorcion (SOA) para eliminar tanto disulfuros como mercaptanos de la solucion caustica. El proceso de SOA reemplaza el lavado con disolvente, como etapa de pulido y, cuando se usa despues de la separacion de ADS en bruto, convierte mercaptanos residuales a aDs y elimina todo el ADS residual, incluido el ADS que se formo in situ a partir de mercaptanos. Ademas, mi proceso es extremadamente economico en comparacion con los metodos tradicionales para la eliminacion de compuestos de azufre residuales de soluciones causticas, reduciendo al mmimo los costes de capital y operativos. Estas y otras ventajas resultaran evidentes a partir de la siguiente descripcion mas detallada de la invencion.
Sumario de la invencion
Como se ha mencionado, mi invencion se refiere a procesos para la eliminacion de compuestos de azufre residuales que permanecen en una solucion caustica oxidada formada durante la regeneracion caustica. Mi invencion puede adsorber ADS residual sobre un adsorbente de carbono activado, tal que la corriente caustica recuperada contiene menos de 20 ppm en peso, preferentemente menos de 5 ppm en peso (como azufre) de compuestos de azufre.
Aunque es bien conocido el uso de la oxidacion como medio para transformar los mercaptanos a ADS, dichos procesos conocidos normalmente no convierten todos los mercaptanos a ADS, dejando asf hasta el 5 % o mas de los mercaptanos en la corriente del producto de la reaccion de oxidacion. Antes de esta invencion, los mercaptanos no convertidos siempre se dejaban sin convertir en el caustico regenerado, que afecta negativamente al proceso subsiguiente de extraccion caustico-hidrocarburos. Lo que no se ha realizado antes de mi invencion es que los mercaptanos residuales se puedan convertir a ADS y se adsorban, junto con el ADS residual no eliminado en el proceso de separacion que normalmente sigue la oxidacion de corrientes ricas en causticos, todo en una sola etapa. Mi proceso se puede integrar facilmente en diagramas de flujo del proceso de regeneracion caustica nuevos y existentes, en el que se genera una corriente rica en materiales causticos cuando se ponen en contacto contaminantes de azufre procedentes de GLP y otras corrientes de hidrocarburos con bajo contenido en causticos.
Por consiguiente, la presente invencion se refiere a un proceso para tratar una corriente caustica enriquecida en mercaptano como se describe en la reivindicacion 1.
Como se usa en este documento, el aceite de disulfuro o ADS se entiende que incluye una mezcla de posibles disulfuros, incluyendo disulfuro de dimetilo, disulfuro de dietilo, disulfuro de metil-etilo y disulfuros superiores. Del mismo modo, el termino mercaptano se entiende que incluye cualquiera de una clase de compuestos organicos de azufre que son similares al alcohol y al fenol, pero que contienen un atomo de azufre en lugar del atomo de oxfgeno, y espedficamente incluye mercapturos. Los compuestos que contienen -SH como grupo principal unido directamente al carbono se denominan “tioles”.
Los adsorbentes preferidos para el uso en el proceso de la invencion son carbonos activados que tienen una alta capacidad de adsorcion de ADS, que tienen volumenes de poro de 0,5-1,5 cm3/g BJH N2 y/o areas de superficie de 500-2000 m2/g de BET, fabricados a partir de materias primas como el carbon, lignito, madera, turba, hueso de
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aceituna y cascara de coco. Ejemplos son MRX a base de lignito Norit, la serie Nuchar a base de madera MeadWestvaco, los carbones activados CPG a base de carbon de Calgon. Los carbones activados granulares pueden ser bolitas granulares o extruidas. Las temperaturas de operacion oscilan entre 10 °C aproximadamente y 100 °C aproximadamente (50 a 212 °F aproximadamente), preferentemente de 24 °C aproximadamente a 79 °C aproximadamente (75 a 175 °F aproximadamente), y mas preferentemente de 24 °C aproximadamente a 65 °C aproximadamente (75 a 150 °F aproximadamente). Mi proceso puede trabajar a presion ambiente o a presiones operativas que normalmente se encuentran en los diagramas de flujo del proceso de regeneracion de causticos.
Estos y otros objetos resultaran mas evidentes a partir de la descripcion detallada de la realizacion preferida contenida a continuacion.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 ilustra esquematicamente una posible realizacion del proceso de mi invencion usando solo adsorcion o una combinacion de oxidacion y adsorcion en una sola etapa para eliminar los compuestos de azufre residuales de una corriente caustica que ha experimentado la oxidacion y la separacion de la mayona del ADS generado en la oxidacion de la solucion enriquecida en causticos.
La Figura 2 es una representacion grafica que muestra la eficacia de mi invencion, en la que se refina una alimentacion caustica que contiene un promedio de 86 ppm en peso de compuestos de azufre para que contenga menos de 1 ppm en peso de mercaptano y menos de 2 ppm en peso de ADS en el producto caustico.
Descripcion detallada de las realizaciones preferidas
Como se ha indicado, mi invencion se refiere a un nuevo proceso para la integracion en un sistema de procesamiento de regeneracion de causticos que esta disenado para eliminar los compuestos de azufre residuales de una corriente caustica oxidada despues de la separacion en bruto del ADS formado durante la oxidacion. Una aplicacion espedfica de mi invencion se refiere a un proceso de pulido para eliminar los contaminantes de azufre a partir de corrientes causticas residuales oxidadas que son perjudiciales para los procesos aguas abajo, en particular en el tratamiento caustico de hidrocarburos, tales como LPG. Mas espedficamente, mi invencion elimina la necesidad de lavado con un disolvente caro para obtener caustico empobrecido que tiene menos de 5 ppm en peso de compuestos de azufre y que es adecuada para reciclar por puesta en contacto con los hidrocarburos contaminados.
La Figura 1 ilustra una realizacion de mi invencion en la que alimentacion de LPG, contaminada con compuestos de mercaptano, por ejemplo mercapturo de metilo y etilo, se introduce por la lmea 1 a una seccion de tratamiento caustico 3. El diseno espedfico de la seccion de tratamiento caustico no es cntico para mi invencion; sin embargo, un diseno preferido incluye contactores por etapas que funcionan en una configuracion a contracorriente, con una configuracion de contactor mas preferida que usa contactores lfquido-lfquido de pelmula de fibra. Estas, asf como otras configuraciones de contactores, son muy conocidas por los expertos en la materia. El caustico empobrecido se introduce a traves de la lmea 5 en la seccion de tratamiento 3 del contactor donde entra en contacto con el GLP introducido a traves de la lmea 1. El caustico usado en mi invencion puede ser de cualquier tipo conocido en la tecnica para endulzar hidrocarburos, incluyendo soluciones que comprenden NaOH, KOH, Ca(OH)2, Na2CO3, amomaco, extraccion de acidos organicos, o sus mezclas. Preferentemente, el caustico comprende soluciones de hidroxido de potasio acuoso y soluciones de hidroxido de sodio acuoso que tienen una concentracion del 1 % aproximadamente al 50 % aproximadamente, mas preferentemente del 3 % aproximadamente al 25 % aproximadamente, aun mas preferentemente del 5 % aproximadamente al 20 % aproximadamente, en peso de hidroxido alcalino.
El LPG esencialmente libre de azufre se elimina de la seccion del contactor 3 a traves de la lmea 7 y se usa en procesos posteriores, por ejemplo, en una unidad de alquilacion. Por esencialmente libre de azufre queremos decir que el GLP tiene un nivel de azufre de < 150 ppm de azufre total, preferentemente < 20 ppm de azufre total y mas preferentemente < 10 ppm de azufre total. La solucion caustica de la seccion del contactor 3 es una solucion caustica enriquecida que se elimina a traves de la lmea 9. La solucion enriquecida en causticos contiene los mercaptanos en forma de mercapturos y otros contaminantes de azufre extrafdos de la alimentacion de LPG.
La solucion enriquecida en causticos de la seccion de tratamiento caustico a continuacion se introduce al dispositivo de oxidacion 10. Al igual que con los contactores lfquido-lfquido, el diseno exacto del dispositivo de oxidacion no es cntico para mi invencion y se puede usar cualquiera de una serie de disenos de dispositivo de oxidacion, tales como dispositivo de oxidaciones de burbujas de aire, relleno solido no catalftico y tecnologfa de catalizador solido. Un dispositivo de oxidacion preferido es uno que contiene un lecho solido de catalizador, preferentemente un catalizador que contiene un metal activo, tal como cobalto, impregnado sobre un soporte solido, por ejemplo, carbon activado. Un catalizador mas preferido es el que se comercializa por Merichem Company bajo el nombre de marca ARI™- 120L. En una realizacion alternativa de mi invencion, se introduce un pequeno volumen de corriente de disolvente 11 en el dispositivo de oxidacion 10 junto con la corriente rica en materiales causticos. Esta corriente de disolvente se puede mezclar con la solucion enriquecida en causticos antes de entrar en el dispositivo de oxidacion o se inyecta como corriente separada en el dispositivo de oxidacion. El disolvente puede ser cualquier hidrocarburo ligero que
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ayude en la separacion aguas abajo del ADS de la solucion caustica despues de la oxidacion. Como disolvente en mi invencion se puede usar cualquier hidrocarburo relativamente ligero o una mezcla de dichos hidrocarburos, sin embargo, los disolventes preferidos incluyen nafta y queroseno. Aunque no se conoce espedficamente el mecanismo exacto de como mejora el disolvente la separacion del ADS de los causticos oxidados, una teona es que el disolvente tiene una solubilidad de ADS mucho mayor que el caustico, con el diferencial de su solubilidad que proporciona una fuerza que da lugar a la extraccion. Este efecto se magnifica aun mas por la realizacion del proceso en un dispositivo de pelmula de fibra que proporciona una mayor area de la superficie interfacial. La cantidad de disolvente, basada en el porcentaje en volumen de la alimentacion enriquecida en caustico, inyectada en el dispositivo de oxidacion, con la solucion enriquecida en causticos o por separado, no es especialmente cntica para mi invencion siempre que se use una cantidad minima con el fin de mejorar el rendimiento de separacion aguas abajo. Como se ha mencionado solo es necesario un pequeno volumen de disolvente, con un intervalo preferido de inyeccion minima de disolvente del 0,1 % en volumen aproximadamente al 10,0% en volumen aproximadamente, preferentemente del 0,5 % en volumen aproximadamente al 5,0 % en volumen aproximadamente, de alimentacion enriquecida en caustico a traves de la lmea 9.
Ademas de las alimentaciones enriquecidas en caustico y en disolvente para el dispositivo de oxidacion, un oxidante, tal como aire, peroxido de hidrogeno, u otro(s) gas(es) que contiene(n) oxfgeno, se introduce en el dispositivo de oxidacion a traves de la lmea 12. La cantidad de oxidante anadido al dispositivo de oxidacion es suficiente para alcanzar +95 % de oxidacion de los compuestos de mercaptano originalmente presentes en el GLP a compuestos de disulfuro, lo mas preferentemente +99 % de oxidacion. Un intervalo preferido de condiciones operativas para el dispositivo de oxidacion incluye una temperatura de 24 °C aproximadamente a 93 °C aproximadamente (de 75 °F a 200 °F aproximadamente) y una caudal caustico de hasta 10 LHSV, pero preferentemente de 38 °C aproximadamente a 65 °C aproximadamente (de 100 °F a 150 °F aproximadamente) y menos de 5 LHSV. La presion operativa de mi proceso no es cntica siempre que se mantenga las corrientes de proceso en estado lfquido.
El efluente del dispositivo de oxidacion 10, o los causticos oxidados, que es una mezcla de caustico, ADS, y mercaptanos residuales (como mercapturos), se elimina a traves de la lmea 13 del dispositivo de oxidacion 10 y se hace pasar al separador 14 donde el ADS en bruto se separa del caustico usando cualquier tecnica de separacion conocida, por lo general un sedimentador por gravedad.
Durante la operacion del separador 14 se forman dos capas en la parte inferior del recipiente de recogida 21, una capa inferior 23 que comprende solucion caustica y una capa superior 22 que comprende el ADS en bruto formado durante la etapa de oxidacion. Como se ha mencionado, la Fig. 1 tambien ilustra una realizacion alternativa en la que se anade una pequena corriente de disolvente aguas arriba del dispositivo de oxidacion 10. Cuando se usa esta alternativa, el disolvente anadido se elimina junto con el ADS en la capa superior 22. Los gases evacuados, si los hubiera, son retirados de la parte superior del recipiente de recogida 21 a traves de la lmea 15. El ADS en la capa superior 22 se retira del recipiente separador 14 a traves de la lmea 16 y se envfa a su almacenamiento o su procesamiento posterior.
El tiempo de residencia dentro del separador 14 se selecciona para lograr la maxima extraccion del ADS de la fase caustica, con el objetivo de concentrar todos los compuestos de azufre, incluyendo mercaptanos, que son menos de 500 ppm en peso, mas espedficamente menos de 100 ppm. Los tiempos de residencia tfpicos para un sedimentador por gravedad son de 90 minutos o mas.
La velocidad de eliminacion de la solucion caustica en la capa inferior 23 a traves de la lmea 17 se ajusta para mantener el tiempo de residencia correcto necesario para alcanzar los niveles de contaminantes de azufre en esta capa a 500 ppm o menos. La solucion caustica separada en la corriente 17 se dirige entonces a una unidad de pulido 24 en la que el ADS residual se adsorbe sobre un adsorbente solido que es carbono activado. En aquellas situaciones en las que el caustico contenga mercaptanos, el carbon activado contiene entonces un catalizador metalico para convertir los mercaptanos a disulfuros. A continuacion estos disulfuros son adsorbidos sobre el adsorbente solido. Para ayudar en esta conversion de mercaptanos, tambien se introduce un oxidante en la unidad de pulido 24 (mostrada por la lmea de trazos 20). La cantidad de oxidante introducido en la unidad debe ser tal que sea al menos una vez, preferentemente dos veces, la cantidad estequiometrica requerida para la oxidacion de los mercaptanos a disulfuros. Como se ha indicado anteriormente, los adsorbentes solidos preferidos son carbonos activados con volumenes de poro de 0,5-1,5 cm3/g BJH N2 y/o areas de superficie de 500-2000 m2/g de BET. El catalizador metalico preferentemente es una ftalocianina metalica, lo mas preferentemente en la que el metal se selecciona entre hierro y cobalto, o una mezcla de estos y esta sobre un soporte en el adsorbente solido. Opcionalmente, mi invencion puede incluir un proceso de regeneracion mediante el cual el adsorbente solido se somete periodicamente a un proceso de regeneracion. Los expertos en la materia apreciaran que existen numerosos metodos de regeneracion, tanto in situ como fuera de la columna, para regenerar los lechos adsorbentes, incluyendo, intercambio de iones, lavar de nuevo el disolvente, calcinacion, pirolisis, etc. El metodo espedfico usado depende del adsorbente seleccionado, de si hay un catalizador presente, y de la econoirna y la eficacia global del proceso de pulido.
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Mi invencion puede producir caustico empobrecido que tiene menos de 5 ppm en peso de contaminantes de azufre. El caustico purificado final se retira entonces del recipiente 24 como caustico empobrecido y se recicla a traves de la lmea 5 a la seccion de tratamiento caustico 3.
Ejemplo
Para demostrar la eficacia sorprendente e inesperada de mi invencion, se llevaron a cabo pruebas de laboratorio. Una columna de 2,54 cm (1 pulgadas) de diametro y 1,22 m (4 pies) de altura se empaqueto con un carbon activado que se habfa pre-impregnado con ftalocianina de cobalto. La alimentacion caustica que contiene un promedio de 86 ppm en peso de compuestos de azufre se introdujo en la columna, junto con una corriente de aire que proporciona mas de cinco veces la cantidad estequiometrica requerida para la oxidacion completa de los mercaptanos a disulfuro. La columna se mantuvo a 51 °C aproximadamente (125 °F aproximadamente) y 172.368,932 Pa (25 psig).
El rendimiento de la invencion se muestra en la Figura 2. Puesto que la alimentacion caustica contema un promedio 86 ppm peso de los compuestos de azufre, el producto caustico contema menos de 1 ppm en peso de mercaptanos y menos de 2 ppm de disulfuros. Los compuestos totales de azufre se encuentran esencialmente por debajo de 5 ppm de peso.
Tambien es sorprendente la observacion de que este rendimiento fue constante durante al menos 137 horas de funcionamiento continuo sin ningun cambio significativo. Durante este penodo, el lecho de carbon activado habfa adsorbido compuestos de azufre que representaban el 17 por ciento en peso aproximadamente (como azufre) de su propio peso.
Cuando eventualmente el lecho de carbon se satura, se puede reemplazar con un nuevo lecho de material o se puede regenerar para varios ciclos de uso. La econoirna y la eficacia de la regeneracion dictan la eleccion.

Claims (9)

  1. 5
    10
    15
    20
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    30
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    40
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    50
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    REIVINDICACIONES
    1. Un proceso para tratar una corriente caustica enriquecida en mercaptano, que comprende, en combinacion,
    a) introducir una corriente de caustica enriquecida que contiene compuestos de mercaptano en un dispositivo de oxidacion (10);
    b) oxidar los compuestos de mercaptano a aceite de disulfuro (ADS) a un nivel de conversion del 90 % o superior en presencia de un oxidante y formar una mezcla que comprende ADS y caustico, y mercaptanos residuales;
    c) extraer la mezcla formada en la etapa b) del dispositivo de oxidacion (10) e introducir la mezcla en un dispositivo de separacion (14);
    d) separar una parte sustancial del ADS del caustico en el dispositivo de separacion (14) permitiendo que la mezcla forme dos capas lfquidas distintas, una capa inferior (23) que comprende una fase caustica y una capa superior (22) que comprende un fase de ADS, en una zona de recogida (21);
    e) extraer la fase de ADS del dispositivo de separacion (14) retirando la capa superior (22) y extrayendo la fase caustica que contiene menos de 500 ppm en peso de compuestos de azufre del dispositivo de separacion (14) retirando la capa inferior (23);
    f) introducir la corriente caustica de la etapa e) como corriente de alimentacion en una unidad de pulido (24) que contiene un lecho de carbon activado;
    g) adsorber sobre el carbono activado los disulfuros introducidos en la unidad de pulido (24) como parte de los compuestos de azufre en la corriente caustica de la etapa f); y
    h) extraer de la unidad de pulido (24) un producto de corriente caustica refinada que comprende menos de 20 ppm en peso (como azufre) de compuestos de azufre.
  2. 2. El proceso de la reivindicacion 1, en el que los compuestos de azufre en la corriente de alimentacion caustica a la unidad de pulido (24) comprenden menos de 100 ppm de peso como azufre.
  3. 3. El proceso de la reivindicacion 1, en el que los compuestos de azufre en el producto de la corriente caustica refinada comprenden menos de 5 ppm en peso como azufre.
  4. 4. El proceso de la reivindicacion 1, en el que los compuestos de azufre en la corriente de alimentacion caustica a la unidad de pulido (24) comprenden menos de 50 ppm en peso como azufre.
  5. 5. El proceso de la reivindicacion 1 en el que el carbon activado tiene un volumen de poros de 0,5-1,5 cm3/g BJH N2 y/o area de superficie de 500-2000 m2/g de BET.
  6. 6. El proceso de la reivindicacion 1, en el que al menos una parte del carbon activado se somete a un proceso de regeneracion.
  7. 7. El proceso de la reivindicacion 1 en el que
    i. se introduce un oxidante en la unidad de pulido (24);
    ii. mezclar y poner en contacto la corriente caustica y el oxidante dentro de la unidad de pulido (24) en presencia de un catalizador de ftalocianina metalica soportada sobre carbon activado;
    iii. convertir mercaptanos a traves de un proceso de oxidacion que estan presentes como parte de los compuestos de azufre en la corriente caustica de la etapa f) a disulfuros; y
    iv. adsorber sobre el soporte de carbon activado los disulfuros formados en el proceso de oxidacion de la etapa iii. y los disulfuros introducidos en la unidad de pulido (24) como parte de los compuestos de azufre en la corriente caustica de la etapa f).
  8. 8. El proceso de la reivindicacion 7, en el que el metal se selecciona del grupo que comprende cobalto, hierro y sus mezclas.
  9. 9. El proceso de la reivindicacion 7, en el que se introduce un disolvente al dispositivo de oxidacion (10) en la etapa a) y la extraccion del disolvente con la fase de ADS en la etapa e).
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