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1. WO2016084034 - SYSTÈME ET PROCÉDÉ POUR LA SÉPARATION DE LA PHASE LOURDE DE BRUTS LOURDS ET EXTRA-LOURDS PAR UTILISATION D'UN SOLVANT DANS DES CONDITIONS SUBCRITIQUES

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[ ES ]

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados mediante la utilización de un solvente para su transporte y refinación , que comprende al menos, las secciones:

• una sección de Preparación de la carga (1 );

• una sección de Mezclado y ajuste de temperatura (2) conectada con la salida de la sección de preparación de carga (1 );

• una sección de Separación de fase pesada (3) conectada con la salida de la sección de mezclado y ajuste de temperatura (2);

• una sección de Separación solvente crudo mejorado (4) que recibe la corriente de cima de la sección de separación de fase pesada (3);

• una sección de Secado de sólidos (5) que recibe la corriente de fondo de la sección de separación de fase pesada (3); y

• una sección de Manejo de sólidos (6) conectada con la salida de la sección de secado de sólidos (5).

2. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque la sección de separación de fase pesada (3) comprende una entrada de solvente seleccionado de una nafta liviana de un crudo, un condensado de un campo de producción, una corriente de refinería, un solvente puro o un derivado de los anteriores, con un contenido de pentano e isopentanos cuya suma sea superior a un 50% del porcentaje másico de la mezcla, con un contenido de butanos y propano cuya suma sea menor al 30% del porcentaje másico de la mezcla, y con un contenido de naftenos más aromáticos inferior al 12% del porcentaje másico de la mezcla.

3. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque la sección de preparación de carga (1 ) está conformada por al menos:

- Un recipiente de almacenamiento con facilidades para agitación, calentamiento, entrada de solvente y salida de agua por el fondo del mismo.

- Una torre destilación de diluyente / Crudo (5),

- Un intercambiador de calor para precalentar la corriente de alimento a la torre de destilación, usando la corriente de fondo de dicha torre, y

- Un subsistema de distribución de nafta recuperada (9) que puede llevar nafta de vuelta a la torre como reflujo o llevarla a otras partes de la planta para empleo en operaciones no continuas de lavado o cargarla a un recipiente para mezcla con el crudo mejorado resultante del proceso.

4. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque la sección de mezclado y ajuste de temperatura (2) está constituida por uno o más trenes de equipos de mezclado (15) y uno o más equipos de intercambio de calor intercalados con los trenes de mezclado; necesarios para alcanzar la temperatura y relación S:C definida para el proceso.

5. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque la sección de separación de fase pesada (3) está conformada al menos por:

- Un subsistema de separación constituido por uno o más equipos para separación de fase pesada conectados en serie, estos equipos pueden ser sedimentadores, decantadores, centrifugas, torres de platos o hidrociclones.

- Uno o más tambores colchón que reciben la mezcla de crudo mejorado y solvente de las corrientes de cima de los sedimentadores.

6. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque la sección de separación de solvente-crudo mejorado (4) está formada por al menos:

- Una torre de destilación para separación de solvente.

- Un intercambiador de calor para precalentar la corriente de alimento a la torre de destilación, usando la corriente de fondo de dicha torre,

- Un subsistema para distribución de solvente de reciclo al proceso.

- Un recipiente para almacenamiento de crudo mejorado, con facilidades para mezcla con diluyente.

7. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque la sección de secado de sólidos (5) está conformada por al menos un recipiente calentador de asfáltenos que recibe los fondos resultantes del subsistema de sedimentación; este recipiente puede incluir agitación. Los vapores generados en este equipo son llevados hacia la sección de separación crudo mejorado-solvente y los fondos a la sección de manejo de sólidos.

8. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque la sección de manejo de sólidos (6) está conformada por un subsistema de transporte de asfáltenos y un subsistema de almacenamiento.

9. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 4, caracterizado porque los mezcladores utilizados en la sección de mezclado y ajuste de temperatura (2) son mezcladores estáticos.

10. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 4, caracterizado porque la carga preparada en la sección de mezclado y ajuste de temperatura (2) intercambia energía con otras corrientes de proceso.

11. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque los equipos de separación son sedimentadores de cuerpo cilindrico y fondo cónico cuyo ángulo de inclinación está entre 7 y 13e respecto al eje vertical.

12. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 1 , caracterizado porque los sedimentadores poseen un elemento mecánico que permite reducir la velocidad del fluido y con ello disminuir la turbulencia en la zona de carga del sedimentador.

13. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 1 , caracterizado porque los sedimentadores poseen un dispositivo para calentamiento en la zona superior, lo cual permite generar un gradiente de temperatura entre el punto de entrada y la salida de la corriente de cima.

14. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 1 , caracterizado porque los

sedimentadores poseen un dispositivo mecánico tipo raspador y/o tornillo sinfín, que facilita la salida de los fondos y evita la adherencia de sólidos sobre las paredes del fondo cónico.

15. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 1 , caracterizado porque los sedimentadores cuentan en la zona inferior con inyección de solvente para realizar el lavado de la fase pesada.

16. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 1 , caracterizado porque los sedimentadores cuentan parcial o totalmente con recubrimiento antiadherente en sus paredes internas, que puede ser de naturaleza polimérica o cerámica.

17. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 1 , caracterizado porque comprende dos sedimentadores en serie.

18. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 1 , caracterizado porque comprende tres sedimentadores en serie.

19. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el elemento mecánico está compuesto por un tubo de entrada horizontal, frente al cual se acoplan: una lámina circular ligeramente cóncava o un casquete semiesférico.

20. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el tambor colchón incluye en su interior una mampara que divide el recipiente en dos zonas, una de entrada de las corrientes de cima y otra de salida hacia la sección de separación de solvente y crudo mejorado; y que incluye también un bafle para desviar los sólidos arrastrados en las corrientes de cima hacia una bota en donde se acumulan dichos sólidos para ser recirculados a uno de los sedimentadores.

21. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el recipiente calentador de asfáltenos posee en el fondo un dispositivo de descarga, que consta de una criba de extrusión que fracciona la corriente de asfáltenos en chorros de tamaño controlado y un subsistema que puede hacer uso de nitrógeno o aire, al igual que de agua, para el enfriamiento y solidificación de los asfáltenos.

22. El sistema para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque lo solidos obtenidos del proceso están constituidos principalmente por asfáltenos y resinas.

23. Un método para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados mediante la utilización de un solvente liviano de tipo parafínico para su transporte y refinación que de acuerdo a la configuración del sistema de la reivindicación 1 , que comprende las etapas de:

a) en el caso que la carga sea una mezcla de crudo y diluyente, separar el diluyente del crudo pesado o extrapesado mediante destilación;

b) en el caso de que la carga sea crudo sin diluir, se recibe en un recipiente para almacenamiento, premezcla con solvente, mezcla, calentamiento y/o deshidratación;

c) agregar solvente a la carga preparada en el paso a) o b), mezclarlos y llevarlos a la temperatura requerida para la separación de la fase pesada;

d) separar una corriente liviana compuesta mayoritariamente por solvente y crudo mejorado, de una corriente de fondos compuesta por asfáltenos y resinas sólidas, acompañados de solvente y crudo mejorado remanente;

e) separar por destilación el solvente del crudo mejorado proveniente de la corriente liviana del paso anterior;

f) separar de la corriente de fondos por calentamiento, el solvente y el crudo mejorado remanentes, de los asfáltenos y resinas llevándolos a una temperatura superior al punto de fusión de los asfáltenos; y

g) transportar y almacenar los asfáltenos y resinas sólidas para posterior uso.

24. El método para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados, de acuerdo con la reivindicación 21 , en donde el paso b) se caracteriza porque se agrega solvente a una relación S:C no mayor a 1 :1 , preferiblemente al menos que no supere la relación 0.7:1 . La temperatura del recipiente debe mantenerse entre 300 K (30°C) y 320 K (50°C), mientras el agua decanta y se retira por el fondo del recipiente.

25. El método para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados, de acuerdo con la reivindicación 23, en donde el paso c) se caracteriza porque la carga proveniente de la etapa anterior se debe mezclar con solvente hasta alcanzar la relación S:C requerida para la separación, la cual debe estar en el rango entre 2:1 y 10:1 , al menos en el rango entre 4:1 y 7:1 y la temperatura de la mezcla se debe ajustar hasta alcanzar la temperatura de separación, la cual debe estar en el rango entre 320 K (50°C) y 360 K (90°C), preferiblemente en el rango entre 330 K (55°C) y 345 K (70°C).

26. El método para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 23, caracterizado porque la separación del paso d) se realiza en una o más etapas, en las cuales los fondos de cada etapa constituyen la carga de la siguiente y las cimas de cada etapa conforman la entrada al paso e).

27. El método para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con las reivindicaciones 23 ó 26, caracterizado porque en las etapas de separación se induce un gradiente de temperatura entre la zona de carga y la zona de recolección de cimas, en el rango de 0°C a 15°C, al menos en el rango entre 4°C y 12°C.

28. El método para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con las reivindicaciones 23 ó 26, caracterizado porque se realiza una separación de los sólidos arrastrados por las corrientes de cima de cada etapa, para posteriormente ser recirculados a la entrada de cualquiera de ellas.

29. El método para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 23 ó 26, en donde el paso d) se caracteriza porque una primera etapa de separación opera a una temperatura entre 320 K (50°C) y 360 K (90°C), preferiblemente entre 330 K (55°C) y 345 K (70°C)y una presión manométrica que está entre 140000 Pa (20 psig) y 900000 Pa (130 psig), al menos entre 280000 Pa (40 psig) y 660000 Pa (95 psig).

30. El método para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 23 ó 26, en donde el paso d) se caracteriza porque una segunda etapa de separación opera a una temperatura entre

320 K (45°C) y 365 K (90°C), preferiblemente entre 320 K (50°C) y 340 K (70°C) y una presión manométrica que puede esta entre 140000 Pa (20 psig) y 900000 Pa (130 psig), al menos entre 280000 Pa (40 psig) y 660000 Pa (95 psig).

31. El método para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 23 ó 26, en donde el paso d) se caracteriza porque una tercera etapa de separación opera a una temperatura entre 300K (25°C) y 365 K (90°C), al menos entre 300 K (25°C) y 325 K (50°C) y una presión manométrica que puede esta entre 70000 Pa (10 psig) y 350000 Pa (50 psig), preferiblemente entre 82000 Pa (12 psig) y 210000 Pa (30 psig).

32. El método para separación de la fase pesada de crudos pesados y extrapesados de acuerdo con la reivindicación 23, en donde en el paso f) el calentamiento se realiza hasta una temperatura que está en el rango entre 420 K (150°C) y 570 K (300°C), al menos en el rango entre 460 K (190°C) y 520 K (250°C)y a una presión de entre 35000 (5 psig) y 210000 Pa (30 psig).