BR102020014856A2

BR102020014856A2 - Sistema de terceiro estágio com auto-sangria e uso

Info

Publication number: BR102020014856A2
Application number: BR102020014856-7A
Authority: BR
Inventors: Wilson KENZO HUZIWARA; Rafael Diego Graczyk; Emanuel Freire Sandes
Original assignee: Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2022-02-01
Also published as: AR123003A1; WO2022016248A1; CL2023000205A1; MX2023000971A; CN116367926A; CO2023001547A2; US20230294114A1; UY39332A; EP4186597A4; EP4186597A1; ECSP23011521A

Abstract

A presente invenção trata de um sistema de terceiro estágio com auto-sangria por meio da utilização de um ejetor instalado interna ou externamente com aplicação em todos os sistemas de multiciclones operando em pressão positiva, seja para aplicação em sistemas de abatimento de particulados ou de proteção de turbo-expansores ou em unidades industriais que envolvam a necessidade de recuperação de produtos sólidos arrastados pelo gás de processo, visando eliminar a necessidade de quaisquer sistemas adicionais de separação utilizando ciclones ou filtros para a realização da sangria das pernas dos ciclones.

Description

SISTEMA DE TERCEIRO ESTÁGIO COM AUTO-SANGRIA E USO

Campo da Invenção

[001] A presente invenção trata de um sistema de terceiro estágio com auto-sangria por meio da utilização de um ejetor instalado interna ou externamente com aplicação em todos os sistemas de multiciclones operando em pressão positiva, seja para aplicação em sistemas de abatimento de particulados ou de proteção de turbo-expansores ou em unidades industriais que envolvam a necessidade de recuperação de produtos sólidos arrastados pelo gás de processo, visando eliminar a necessidade de quaisquer sistemas adicionais de separação utilizando ciclones ou filtros para a realização da sangria das pernas dos ciclones.

Descrição do Estado da Técnica

[002] Atualmente, para atender os requisitos ambientais de emissões de material particulado para o meio ambiente e/ou proteção dos turbo-expansores para geração de energia elétrica, os sistemas de terceiro estágio de ciclones na maioria das unidades de craqueamento catalítico fluidizado (FCC), são compostos de múltiplos ciclones dispostos em paralelo dentro de um vaso, que operam em pressão positiva, ou seja, a pressão interna dos ciclones é maior que a presente no interior do vaso onde é descarregado o catalisador coletado, e devido a utilização de múltiplos ciclones com o catalisador coletado sendo descarregado em fase diluída e sem a utilização de dispositivo mecânico móvel de selagem nas pernas dos ciclones, tais como válvulas, cuja ausência confere maior confiabilidade, e para tanto, há a necessidade da operação destes ciclones em regime de sangria, ou seja com retirada contínua de gases junto com o particulado coletado, para evitar que haja reentrada de gases junto com o particulado já coletado em outras pernas, devido a ser impossível a operação de todos os ciclones com os mesmos diferenciais de pressão entre a entrada do ciclone e o topo das pernas dos mesmos.

[003] A necessidade de operação das pernas dos múltiplos ciclones de terceiro estágio em regime de sangria, com vazão de sangria de gás da ordem de 2 a 5% da vazão de gás da alimentação, e com os gases arrastando o catalisador já coletado nos ciclones de terceiro estágio, leva à necessidade de um outro ciclone para coletar novamente o catalisador arrastado por este gás, acarretando uma perda de eficiência de coleta do sistema, estima-se uma perda da ordem de 25 a 50%.

[004] Além disso, ocorre a perda de capacidade de geração de energia elétrica, pois a corrente de gás retirada via sangria das pernas dos ciclones não estará mais disponível para a geração de energia elétrica nos turboexpansores.

[005] Em todos os sistemas de terceiro estágio de ciclones conhecidos comercialmente, para garantir a selagem das pernas via sangria (garantir a boa eficiência de coleta do sistema), adota-se uma retirada global de gases pelas pernas de uma vazão constante da ordem de 3% da vazão de entrada dos gases de combustão, geralmente de 2 a 5%, de forma controlada, geralmente utilizando um orifício crítico, sendo que esta corrente de sangria também tem a função de fazer o transporte pneumático do catalisador coletado pelos ciclones do sistema de terceiro estágio.

[006] As patentes US6673133 e US6797026 mostram a importância da sangria na eficiência do ciclone, mostrando que a variação da sangria de 1% para 3% reduz a emissão em 45%, e reduz o diâmetro de corte do ciclone de 6 μm para 5 μm, portanto é incontestável a necessidade do uso da vazão de sangria nas pernas dos múltiplos ciclones em sistemas de terceiro estágio de ciclones. O inconveniente, porém, é que um novo sistema de separação passa a ser necessário para separar o material coletado pelos ciclones de terceiro estágio da corrente de gases da sangria das pernas dos ciclones. Para este fim, é geralmente instalado um ciclone adicional, denominado de quarto estágio de ciclones, devido ao seu baixo custo de instalação e manutenção, sendo que o gás de sangria após passar pelo quarto estágio, devido energia cinética presente, consumida pelo orifício de restrição, passa por uma caldeira recuperada de energia ou de combustão de monóxido de carbono quando presente, e depois é descartado para a atmosfera. Como a eficiência de coleta do ciclone de quarto estágio não é de 100%, sendo da ordem de 90 a 95%, este último acaba por reduzir a eficiência global de separação do conjunto, pois todo o material sólido coletado, tem que ser separado novamente.

[007] Dependendo da granulometria do material de entrada e da concentração de catalisador nos gases, a eficiência de coleta dos ciclones de terceiro estágio é da ordem de 80 a 90%, enquanto que a eficiência de coleta do ciclone do quarto estágio é de 92 a 98%. Estes números indicam que 25% do material emitido para a atmosfera pelos sistemas de terceiro estágio de ciclone seriam provenientes do ciclone de quarto estágio, embora em casos mais extremos pode ser de até 50%.

[008] Uma outra solução, que elimina substancialmente estas perdas, mas de alto custo de instalação e operacional é a instalação de filtros sinterizados “com retro-limpeza” para o tratamento da corrente de sangria do sistema de terceiro estágio ao invés de um ciclone de quarto estágio, sujeito a deficiência na coleta do material particulado ou catalisador. Entretanto esta solução ainda acarreta a perda de 2 a 5% de geração de energia elétrica nos turboexpansores devido ainda existir o descarte da vazão de gás de sangria das pernas dos ciclones de terceiro estágio para a atmosfera.

[009] Existem configurações nas quais a simples contenção do vórtex interno é suficiente para garantir a selagem, mas isto é impossível, devido a diferenças entre os diferenciais de pressão nos ciclones, e além disso, o catalisador que sai destes ciclones são arrastados por gases, os quais se não forem sangrados, deverão retornar para dentro do ciclone via a saída do catalisador, arrastando parte do catalisador já coletado e reduzindo a eficiência de separação.

[0010] As invenções US5643537 e US5779746 mostram a preocupação em fazer a descarga do catalisador coletado nos ciclones limitando o comprimento do vórtex utilizando rasgos tangenciais para a descarga do catalisador junto com gás de sangria e fechando a base do ciclone. Estudos demonstram que parte da vazão de sangria, com a penalidade da mesma ser concentrada em catalisador por estar na região de descarga do catalisador, tende a retornar para o interior dos ciclones pelos rasgos tangenciais.

[0011] As invenções US5681450 e US6902593 tentam corrigir o problema de retorno de gás de sangria pelos rasgos tangenciais, utilizando uma terminação fechada com rasgos tangenciais para a descarga do catalisador junto com a vazão de gás de sangria, e permitindo que parte da vazão de sangria recicle para o interior dos ciclones de terceiro estágio, readmitindo os gases com catalisador para a zona do vórtex interno de baixa pressão na região central abaixo da saída tangencial do catalisador coletado, ou seja, implicando em perda de eficiência pelo uso da terminação fechada com rasgos para limitar o vórtex interno e externo, e pelo reciclo da vazão de sangria com catalisador coletado de volta para o vórtex interno do ciclone. Não existe controle sobre esta vazão de sangria, definida pelo diferencial de pressão do vaso versus pressão no ápice do vórtex interno, entretanto, no sistema de terceiro estágio continua sendo necessário a sangria adicional. Entretanto, ainda não está plenamente resolvida o acúmulo de catalisador no fundo do ciclone pelo uso da tampa fechada e rasgos tangenciais.

[0012] As invenções US7648544 e US8287613, resolvem o problema com o acúmulo de catalisador, por deixarem livre o vórtex externo, o qual arrasta o catalisador separado e utiliza um limitador do vórtex interno, o qual tem a opção de fazer retornar parte da vazão da sangria dos ciclones pela parte central oca do limitador do vórtex interno, com a penalidade da mesma ser concentrada em catalisador por estar na região de descarga do vórtex externo concentrado em catalisador. Entretanto a necessidade da vazão de sangria para a atmosfera contínua.

[0013] A invenção WO0141934 faz o reciclo do gás purificado do ciclone, passando por um segundo ciclone tipo unidirecional, sem reversão de fluxo, com o material particulado coletado junto com uma percentagem da vazão de gás é realimentado na entrada do ciclone.

[0014] A invenção US7081229 faz a sangria da perna de um ciclone de pressão negativa, ciclone com pressão interna menor que a do vaso onde o ciclone está instalado, utilizando-se de um ejetor conectado na perna do ciclone para vencer a diferença de pressão entre o vaso e o ciclone, e descarregando a corrente de sangria junto com o fluido motriz do ejetor no vaso.

[0015] A invenção PI00046132 faz o reciclo total do material coletado na perna de um segundo estágio de ciclone via uma tubulação conectada na perna deste, sendo um ciclone de pressão negativa tendo pressão interna menor que a do vaso no qual está instalado, junto com uma percentagem de gás, ou seja, realizando uma sangria da perna do ciclone de segundo estágio, e realimentando na entrada do ciclone de primeiro estágio com ou sem a presença de um ciclone adicional para separar parte do catalisador coletado no segundo estágio, o qual é um ciclone de pressão positiva em relação ao vaso onde estão instalados os ciclones de primeiro e segundo estágio. Sendo o objetivo do pedido de patente é aumentar a eficiência de separação ao evitar o uso de dispositivos de selagem mecânicos, tipo válvulas, na perna do ciclone segundo estágio, ciclone de pressão negativa, o qual devido à presença de vazamento quando se utiliza válvula e a ausência de sangria permanente. Diferente da proposição atual, na qual não existe interligação física das pernas dos ciclones, e a sangria dos ciclones é realizada de forma indireta, via extração de gás da parte superior ou teto do vaso onde o ciclone está instalado, onde a concentração é diluída em catalisador coletado da perna do ciclone diluída.

[0016] O documento GB2077631 revela uma forma modificada da unidade de separação de gás/partícula no terceiro estágio para separar partículas de catalisador usadas do gás descarregado de um vaso regenerador de catalisador em uma unidade de craqueamento catalítico fluidizado para refino de petróleo. No entanto, o documento GB2077631 evita o uso de sangria de gás e não tem como base propor o uso de ciclones em regime de sangria sem a necessidade de quaisquer sistemas adicionais de separação utilizando ciclones ou filtros para a realização da sangria das pernas dos ciclones.

[0017] O documento CA1161374 refere-se a um método e aparelho aperfeiçoados para separar partículas de gases pelo uso de separadores centrífugos. Tal aparelho é particularmente útil para separar partículas de catalisador de vapores de hidrocarbonetos provenientes de um processo de craqueamento catalítico e também pode ser utilizado de maneira vantajosa em outras aplicações, como na remoção de sólidos em suspensão de gases alimentados a caldeiras, resultantes de gaseificação e liquefação de carvão, separação molecular e para uso com caldeiras sobrealimentadas. No entanto, o documento CA1161374 se refere a separadores centrífugos para separação de partículas de gases e não soluciona a necessidade de um sistema de abatimento adicional para o tratamento da corrente de sangria das pernas dos ciclones de terceiro estágio.

[0018] O documento PI02047373 revela um sistema ciclônico aperfeiçoado para separar partículas sólidas e gasosas em processos de craqueamento catalítico fluidizado (FCC) com redução da formação de coque no vaso separador sem favorecer o arraste do catalisador separado. Mais especificamente, trata de um sistema fechado, não confinado para a separação ciclônica entre partículas sólidas (catalisador) e gases efluentes do reator ascendente ("riser") em processos de FCC, onde o processo de remoção dos hidrocarbonetos remanescentes no vaso separador é otimizado, sem perda da eficiência de separação, minimizando assim a deposição de coque ao longo do mesmo. Contudo, PI02047373 ensina ciclones isentos de perna e não aborda sistema de terceiro estágio com regime de sangria.

[0019] Com o intuito de solucionar tais problemas desenvolveu-se a presente invenção, através do uso de um ejetor instalado preferencialmente internamente, ou externamente pois com o benefício da simplicidade de instalação, irá recircular ou reciclar uma vazão da ordem de 3% da região do topo do vaso, região de baixa concentração ou diluída de catalisador, onde estão instalados os ciclones de terceiro estágio para o duto de alimentação de gases arrastando catalisador da região diluída em catalisador do sistema de terceiro estágio, evitando assim a necessidade de investimento em sistemas de abatimento adicionais para o tratamento da corrente de sangria das pernas dos ciclones de terceiro estágio.

[0020] A presente invenção também faz uso de limitadores de vórtex, de utilização e eficácia consagrada na literatura técnica para fazer a contenção do vórtex interno dentro do ciclone, reduzindo o rearraste de catalisador e o diferencial de pressão entre a entrada e o topo da perna do ciclone.

[0021] Nenhum documento do estado da técnica revela um sistema capaz de eliminar a necessidade de quaisquer sistemas adicionais de separação utilizando ciclones ou filtros para a realização da sangria das pernas dos ciclones, tal como aquele da presente invenção.

[0022] Como pode ser visto, a presente invenção traz o benefício da redução de custo de instalação e operação de sistemas adicionais de abatimento para atender a legislação ambiental, eliminando assim o quarto estágio de ciçlones ou filtros, os quais sempre levam problemas operacionais e de manutenção. Além disso, permite o refinador ajustar o percentual de sangria em função do resultado das emissões, buscando máxima eficiência de separação, algo que não é possível nas configurações com o ciclone de 4st e FO crítico. Não há restrições da prática do percentual de sangria, apenas para os casos em que existe restrição por aspectos erosivos ao ciclone.

[0023] Outra vantagem é que há o aumento da capacidade de geração de energia elétrica nos turbo-expansores existentes nas unidades de FCC, por se tratar de um reciclo interno, evita o desvio contínuo dos 2-3% da vazão de gases pelo ciclone de 4st, o que permite que a totalidade dos gases de combustão passem pelo turbo-expansor, com consequente aumento da geração de energia, bem como o aumento da eficiência de coleta dos sistemas de terceiro estágios, reduzindo a emissão de particulados para a atmosfera.

Descrição Resumida da Invenção

[0024] A presente invenção trata de um sistema de abatimento adicional para o tratamento da corrente de sangria das pernas dos ciclones de terceiro estágio, através do uso de ejetor instalado preferencialmente internamente, ou externamente, pois com o benefício da simplicidade de instalação, irá recircular ou reciclar uma vazão da ordem de 3% da região do topo do vaso, região de baixa concentração ou diluída de catalisador, onde estão instalados os ciclones de terceiro estágio para o duto de alimentação de gases arrastando catalisador da região diluída em catalisador do sistema de terceiro estágio.

[0025] A invenção também faz uso de limitadores de vórtex, de utilização para fazer a contenção do vórtex interno dentro do ciclone, reduzindo o reajuste de catalisador e o diferencial de pressão entre entrada e o topo da perna do ciclone.

Breve Descrição dos Desenhos

[0026] A presente invenção será descrita com mais detalhes a seguir, com referência às figuras em anexo que, de uma forma esquemática e não limitativa do escopo inventivo, representam exemplos de realização da mesma. Nos desenhos, têm-se:

- A Figura 1 ilustrando um vaso do sistema de terceiro estágio com múltiplos ciclones em paralelo, representado por: alimentação do gás- catalisador (1), saída do gás purificado ou com pouco catalisador (2), catalisador e gás de sangria (3), catalisador e gás de sangria (4), saída do catalisador separado + gás de arraste ou sangria (5) e, dp1 e dp2 são os diferenciais de pressão, sendo dp1 diferente de dp2;
- A Figura 2 está ilustrando um sistema de terceiro e quarto estágio de ciclones completo, típico do estado da técnica, com perfeito alinhamento para realizar sangria dos ciclones, representado por: alimentação do gás- catalisador (1), saída do gás purificado ou com pouco catalisador (2) que é enviado para os turbo-expansores para geração de energia elétrica ou para a recuperação de energia térmica e ou queima de monóxido de carbono, saída do catalisador separado + gás de arraste ou sangria (5), vaso do terceiro estágio de ciclones (6), ar auxiliar de arraste pneumático do catalisador (7), orifício de restrição (8), quarto estágio de ciclone (9), saída do catalisador coletado(10), silo de acúmulo de catalisador (11);
- A Figura 3 está ilustrando um sistema típico do estado da técnica onde mostra um balanço de massa dos sistemas principais, considerando o desempenho de um Sistema de Terceiro e Quarto Estágio de Ciclones funcionando com 84% de eficiência global de coleta, composto de um ciclone de terceiro estágio funcionando com 88% de eficiência de coleta e um quarto estágio de ciclone funcionando com 95% de eficiência de coleta. Com isso a vazão de entrada do gás-catalizador (1), proveniente da saída do regenerador, e as demais correntes representadas por 2, 3, 4, 5 e 6, são 25 kg/h, 3 kg/h, 22 kg/h, 21 kg/h, 1 kg/h e 4 kg/h, respectivamente. Verifica-se o aumento de 25% na emissão atmosférica devido a presença do quarto estágio de ciclones, pois a emissão para a atmosfera apenas do terceiro estágio é de 3 kg/h, enquanto com a presença do quarto estágio passa a ser 4 kg/h, devido a adição de 1 kg/h ;
- A Figura 4 está ilustrando um sistema de terceiro de estágio de ciclones com o ejetor (13) interno ao vaso (6), cujo objetivo é de realizar a sangria dos múltiplos ciclones de terceiro estágio via reciclo do gás e catalisador presente na região superior do vaso do terceiro estágio de ciclones (6). Nessa configuração o ejetor está posicionado paralelamente aos ciclones e sua saída está alimentando o gás de sangria na parte inferior ou base no duto de distribuições das alimentações da corrente de gás-catalisador para os múltiplos ciclones em paralelo, em uma região após as entradas dos múltiplos ciclones que operam em paralelo. A configuração do conjunto é dada por: alimentação do gás-catalisador (1), saída do gás purificado ou com pouco catalisador (2) que é enviado para os turbo-expansores para geração de energia elétrica, saída do catalisador separado + gás de arraste ou sangria (5) , vaso do terceiro estágio de ciclones (6), ar auxiliar de arraste pneumático do catalisador (7), silo de acúmulo de catalisador (11), medidor de vazão tipo Venturi (12), este opcional, ejetor(13), fluido motriz do ejetor (14), limitador de vórtex (15), este opcional;
- A Figura 5 está ilustrando um sistema de terceiro de estágio de ciclones com o ejetor interno ao vaso (6) com o mesmo objetivo de realizar a sangria dos múltiplos ciclones de terceiro estágio via reciclo do gás e catalisador presente na região superior do vaso do terceiro estágio de ciclones (6). Nessa posição o ejetor (6) está inserido internamente ao vaso (6) e externo aos ciclones e sua saída está alimentando o gás de sangria na parte superior no duto de distribuições, entrada da corrente de gás-catalisador para os múltiplos ciclones ligados em paralelo, em uma região antes das entradas dos múltiplos ciclones. A configuração do conjunto é dada por: alimentação do gás- catalisador (1), saída do gás purificado (2) ou com pouco catalisador que é enviado para os turbo-expansores para geração de energia elétrica, saída do catalisador separado + gás de arraste ou sangria (5), ar auxiliar de arraste pneumático do catalisador (7), silo de acúmulo de catalisador (11), medidor de vazão tipo Venturi (12), este opcional, ejetor (13), fluido motriz do ejetor (14), limitador de vórtex (15), este opcional, tubulação auxiliar (16);
- A Figura 6 está ilustrando um sistema de terceiro de estágio de ciclones com o ejetor externo ao vaso (6), com o mesmo objetivo de realizar a sangria dos múltiplos ciclones de terceiro estágio via reciclo do gás e catalisador presente na região superior do vaso do terceiro estágio de ciclones (6). Nessa configuração o ejetor está posicionado externamente ao vaso (6) e sua saída está alimentando o gás de sangria no duto de distribuições das alimentações da corrente de gás-catalisador (1) para os múltiplos ciclones que operam em paralelo. A configuração do conjunto é dada por: alimentação do gás-catalisador (1), saída do gás purificado ou com pouco catalisador (2) que é enviado para os turbo-expansores para geração de energia elétrica, saída do catalisador separado + gás de arraste ou sangria (5), (vaso do terceiro estágio de ciclones (6), ar auxiliar de arraste pneumático do catalisador (7), silo de acúmulo de catalisador (11), medidor de vazão tipo Venturi (12), este opcional, ejetor (13), fluido motriz do ejetor(14), limitador de vórtex (15), este opcional, tubulação auxiliar (16). Não há conexão com o quarto estágio de ciclones.

Descrição Detalhada da Invenção

[0027] A presente invenção através do uso de ejetor (13) instalado preferencialmente internamente, ou externamente ao vaso (6) possui uma simplicidade de instalação, no qual irá recircular ou reciclar uma vazão da ordem de 3% da região do topo do vaso, região de baixa concentração ou diluída de catalisador, onde estão instalados os ciclones de terceiro estágio para o duto de alimentação de gases arrastando catalisador da região diluída em catalisador do sistema de terceiro estágio.

[0028] A invenção também faz uso de limitadores de vórtex, para fazer a contenção do vórtex interno dentro do ciclone, reduzindo o rearraste de catalisador e o diferencial de pressão entre a entrada e o topo da perna do ciclone.

[0029] O ejetor (13) interno ou externo, conforme mostrado nas Figuras 4, 5 e 6 respectivamente, através da ação do fluido motriz (14), consegue deslocar a corrente de sangria de um ponto de menor pressão (interior do vaso (6), região onde dos múltiplos ciclones descarregam a corrente concentrada em material particulado e gás de sangria) para um ponto de maior pressão (entrada da alimentação dos múltiplos ciclones de terceiro estágio do vaso (6)). Esta corrente se mistura ao fluxo principal de gases oriundo do regenerador e reentra nos ciclones de terceiro estágio, que passam a ser responsáveis pela remoção das partículas presentes na mesma, dispensando por completo a necessidade de um ciclone de quarto estágio. E devido ao efeito de arraste/captura das pequenas partículas na forma de cluster (aglomerados de partículas finas com as grossas) dentro dos múltiplos ciclone devido a mistura com a corrente oriunda do regenerador, a qual possui perfil granulométrico mais grosso, da ordem de 4 vezes, fenômeno reconhecido no estado da arte como captura das partículas finas pelas partículas grossas, portanto, o impacto na emissão de material particulado devido ao reciclo da corrente de sangria dos ciclones na saída do vaso com os ciclones de terceiro estágio é extremamente baixo, comparado ao impacto da presença do ciclone de quarto estágio, além disso, a corrente de sangria da região superior do vaso (6) com catalisador fino é de difícil separação, quando tratada sozinha.

[0030] A vazão da corrente de sangria na saída do ejetor (13) depende da vazão do fluido motriz no ejetor (14), sendo a mesma ajustada a partir da medição da vazão aspirada, que pode ser conhecida através da instalação de um instrumento de vazão do tipo Venturi (12), opcional, entre o vaso de terceiro estágio (6) e o ejetor (13) ou mesmo na saída do ejetor no caso da instalação interna. É recomendado que tanto o Venturi (12) como o ejetor (13) de reciclo sejam construídos com internos em cerâmica, resistentes à abrasão das partículas de catalisador. A vazão de fluido motriz (14) para o ejetor de reciclo deve ser elevada até que a medição de vazão da corrente aspirada fique no valor desejado, usualmente de 2 a 5% da vazão dos gases que adentram o vaso de terceiro estágio (6). A presença do limitador de vórtex (15) também permite a operação da sangria em excesso, pois limita a penetração do vórtex interno no topo da perna dos multiciclones. É importante ressaltar que nesta configuração tanto a energia presente corrente de sangria quanto no fluido motriz do ejetor estará disponível para a geração de energia elétrica no turbo-expansor.

[0031] Portanto não há mais a restrição da vazão de sangria das pernas dos ciclones de segundo estágio quanto a perda de capacidade de geração de energia elétrica.

[0032] O sistema de terceiro estágio com auto-sangria de acordo com a presente invenção e ilustrado na Figura 4 compreende em um ejetor (13) interno no qual tem o lado da sucção conectada com a fase diluída na região central do vaso de terceiro estágio de ciclones (6) e a sua descarga conectada a entrada/alimentação central do ciclone de terceiro estágio, onde se mistura ao fluxo principal de gases oriundo do regenerador e reentra no ciclone de terceiro estágio e um instrumento de medição de vazão do tipo Venturi (12), opcional, instalado na saída do ejetor (13).

[0033] Como pode ser observado na Figura 5, uma segunda concretização da presente invenção, em que o sistema de terceiro estágio compreende um ejetor (13) interno localizado na lateral do topo do vaso do terceiro estágio de ciclones (6), no qual tem o lado da sucção conectada com a fase diluída na região central do vaso de terceiro estágio de ciclones (6), via uma tubulação auxiliar (16) e a sua descarga conectada a uma tubulação de interligação ao ciclone de terceiro estágio, onde se mistura ao fluxo principal de gases oriundo do regenerador e reentra no ciclone de terceiro estágio. Há também, um instrumento de medição de vazão do tipo Venturi (12), opcional, instalado na saída do ejetor (13).

[0034] Como pode ser observado na Figura 6, uma terceira concretização da presente invenção, em que o sistema de terceiro estágio compreende em um ejetor (13) externo localizado na lateral do topo do vaso do terceiro estágio de ciclones (6), no qual tem o lado da sucção conectada com a fase diluída na região central do vaso de terceiro estágio de ciclones (6), via uma tubulação auxiliar (16) e a sua descarga interligada com a tubulação da alimentação do gás-catalisador (1) e um medidor de vazão do tipo Venturi (12), opcional, acoplado a saída do ejetor (13).

[0035] O fluido motriz do ejetor (14) dependendo se o gás de combustão é inflamável ou não poderá ser: ar, gás combustível, gás natural ou vapor.

[0036] Opcionalmente, o limitador de vórtex (15) pode ser instalado na região do topo da perna do ciclone em todas as concretizações da presente invenção, para aumentar a eficiência de coleta, reduzir erosão no topo da perna dos multiciclones do Sistema de Terceiro Estágio de Ciclones e reduzir o consumo de fluido motriz (14).

[0037] Deve ser notado que, apesar de a presente invenção ter sido descrita com relação aos desenhos em anexo, esta poderá sofrer modificações e adaptações pelos técnicos versados no assunto, dependendo da situação específica, mas desde que dentro do escopo inventivo aqui definido.

Claims

SISTEMA DE TERCEIRO ESTÁGIO COM AUTO-SANGRIA, caracterizado por compreender um ejetor (13) de reciclo onde o lado da sucção é conectado com a região central de forma direta ou do topo do vaso de terceiro estágio de ciclones (6) via tubulação auxiliar (16) e a sua descarga conectada na alimentação central do vaso de terceiro estágio de ciclones (6).
SISTEMA DE TERCEIRO ESTÁGIO COM AUTO-SANGRIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender opcionalmente um medidor de vazão (12), o qual é acoplado na saída do ejetor (13), em que o dito ejetor utiliza uma corrente de fluido motriz (14) variável de acordo.
SISTEMA DE TERCEIRO ESTÁGIO COM AUTO-SANGRIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um limitador de vórtex (15) poder ser instalado na região do topo da perna do ciclone.
SISTEMA DE TERCEIRO ESTÁGIO COM AUTO-SANGRIA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo ejetor (13) de reciclo ser instalado internamente ou externamente no vaso de terceiro estágio de ciclones (6).
SISTEMA DE TERCERIO ESTÁGIO COM AUTO-SANGRIA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela vazão do fluido motriz do ejetor (14) promovendo a aspiração de uma vazão de corrente na faixa de 2 a 5%, preferencialmente, em relação a vazão dos gases que adentram o vaso de terceiro estágio (6), a restrição para o valor máximo de vazão da corrente a ser aspirado será pelo consumo excessivo de fluido motriz ou aspectos erosivos.
SISTEMA DE TERCEIRO ESTÁGIO COM AUTO-SANGRIA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fluido motriz do ejetor (14) ser ar, gás combustível, gás natural ou vapor.
SISTEMA DE TERCEIRO ESTÁGIO COM AUTO-SANGRIA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo medidor de vazão (12) ser do tipo Venturi.
SISTEMA DE TERCEIRO ESTÁGIO COM AUTO-SANGRIA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo medidor de vazão (12) e pelo ejetor (13) de reciclo serem construídos com internos em cerâmica.
USO DO SISTEMA DE TERCEIRO ESTÁGIO COM AUTO-SANGRIA, conforme definido nas reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo referido sistema ser aplicado em sistemas de multiciclones operando em pressão positiva, sistemas de abatimento de particulados, sistemas de proteção de turboexpansores e em unidades industriais que envolvam a necessidade de recuperação de produtos sólidos arrastados pelo gás de processo.