BR112016005613B1 - Coluna de lavagem de óleo - Google Patents

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Abstract

coluna de lavagem de óleo. a presente invenção refere-se a uma coluna de lavagem de óleo (1), em que de acordo com a invenção esses segundos fundos de troca de matéria (100) apresentam respectivamente uma pluralidade de elementos de escoamento (101) se estendendo paralelos e distanciados entre si, especialmente em forma de perfis angulares, apresentando os elementos de escoamento (101) respectivamente uma primeira e uma segunda áreas de escoamento (102a, 103a), correndo as duas áreas de escoamento (102a, 103a) uma sobre a outra ao longo do eixo longitudinal (l) para o segmento de benzina (20) e se encontrando formando uma aresta (104) se estendendo transversalmente ao eixo longitudinal (l), de modo que o agente de lavagem (w', w") aplicado às arestas (104) dos elementos de escoamento (101) escoa em ambos os lados da respectiva aresta (104) pelas áreas de escoamento (102a, 103a) do respectivo elemento de escoamento (101), e sendo que no segmento de óleo (21) há um número maior de segundos fundos de troca de matéria (100) do que dos primeiros fundos de troca de matéria (16) no segmento de benzina (20), e sendo que o segmento de benzina (20) apresenta ao longo do eixo longitudinal (l) um comprimento (a) menor do que o segmento de óleo (21), e sendo que os primeiros fundos de troca de matéria (16) são executados como fundos de crivo, fundos de campânula e/ou fundos de válvula.

Description

[001] A presente invenção refere-se a uma coluna de lavagem deóleo.
[002] Uma tal coluna apresenta um invólucro estendido ao longode um eixo longitudinal, que encerra um compartimento interno da coluna, estando o compartimento interno subdividido ao menos em um segmento de gasolina e um segmento de óleo separado, disposto abaixo, ao longo do eixo longitudinal, estando dispostos no segmento de gasolina várias primeiras bandejas de troca de matéria estendidas especialmente transversalmente ao eixo longitudinal ou ao longo da seção transversal de coluna e no segmento de óleo várias segundas bandejas de troca de matéria estendidas especialmente transversalmente ao eixo longitudinal ou ao longo da seção transversal de coluna. A coluna de lavagem de óleo é então executada para conduzir uma corrente de gás de craqueado pelas segundas bandejas de troca de matéria no segmento de óleo e então pelas primeiras bandejas de troca de matéria no segmento de gasolina, sendo que a coluna de lavagem de óleo ativa as segundas bandejas de troca com um segundo agente de lavagem (especialmente com uma fração de óleo) líquido, contendo hidrocarboneto, para produzir uma troca de matéria entre a referida corrente de gás de craqueado e o segundo agente de lavagem, de modo que no segmento de óleo é separada uma fração de óleo da corrente de gás de craqueado, e sendo que a coluna de lavagem de óleo ativa as primeiras bandejas de troca de matéria com um primeiro agente de lavagem líquido, contendo hidrocarboneto (especi-almente com uma fração de gasolina), para produzir uma troca de matéria entre a corrente de gás de craqueado e o primeiro agente de lavagem, de modo que no segmento de gasolina é separada uma fração de gasolina do gás de craqueado de ponto de ebulição mais baixo do que a fração de óleo.
[003] Colunas do tipo mencionado no início são empregadas, porexemplo, na produção de olefinas (como, por exemplo, etileno ou pro- pileno) para o resfriamento e limpeza de uma corrente de gás de cra- queado apresentando essas olefinas, que é produzida por fissão térmica de um insumo contendo hidrocarboneto. Os hidrocarbonetos de cadeia mais longa do insumo contendo hidrocarboneto são então decompostos na presença de vapor e altas temperaturas termicamente em hidrocarbonetos de cadeia mais curta (por exemplo, nos produtos desejados etileno e/ou propileno). Tais processos são chamados de "steamcraken" ou pirólise de hidrocarbonetos.
[004] Os insertos contendo hidrocarboneto podem então ser muito distintos no que concerne à composição e à mistura de distintos hi- drocarbonetos de cadeia mais longa bem como no estado agregado. Tanto insertos em forma de gás como também insertos líquidos são decompostos, apresentando os insertos líquidos via de regra frações maiores de hidrocarbonetos de cadeia mais longa e um ponto de ebulição mais alto disso resultante. Como tais insertos líquidos vêm ao caso, por exemplo, nafta ou condensados de gás. Um inserto de nafta típico tem um ponto de ebulição na faixa entre 160°C e 170 °C, enquanto que para condensados de gás apresentam usualmente um ponto de ebulição acima de 250 °C.
[005] O insumo contendo hidrocarboneto (como, por exemplo,nafta) é conduzido para a fissão na zona de convecção de um forno de fissão, especialmente pré-aquecido a 550 °C a 650 °C e transferido à fase gasosa. Na zona de convecção, ao vapor de insumo contendo hidrocarboneto é então adicionado vapor de processo quente. A mistura gasosa de insumo contendo hidrocarboneto e vapor de água é conduzida da zona de convecção para os tubos de fissão ou pirólise aquecidos do forno de fissão ou pirólise. No interior dos tubos de fis- são aquecidos predominam então especialmente temperaturas na faixa de 800 °C bis 850 °C, que conduzem à decomposição dos hidro- carbonetos de cadeia mais longa do insumo em hidrocarbonetos de cadeia mais curta, de preferência saturados. O vapor de processo aduzido serve então para baixar a pressão parcial dos distintos participantes da reação, bem como para reduzir uma nova deposição mútua de hidrocarbonetos de cadeia mais longa, já dissociados. O tempo de permanência nos tubos de fissão do forno de fissão importa então tipicamente entre 0,2 e 0,6 segundo.
[006] A corrente de gás de craqueado saindo do forno de fissãocom uma temperatura de cerca de 850 °C consiste, na maior parte, em etano, outras olefinas (propeno) e diolefinas e é rapidamente resfriado para cerca de 400 °C, para impedir reações secundárias dos produtos de fissão muito reacionáveis. A corrente de gás de craqueado assim resfriada é primeiramente aduzida à coluna de lavagem de óleo acima explicada. Ela serve para continuar resfriando a corrente de gás de craqueado e, em uma primeira etapa de decomposição, condensar e uma fração de hidrocarbonetos de ponto de ebulição alto (por exemplo fração de óleo ou fração de óleo leve e fração de óleo pesado) bem como hidrocarbonetos de ponto de ebulição mais baixo e separar do gás de craqueado. Para especialmente continuar utilizando o calor do gás de craqueado no equipamento, a fração de óleo ou fração de óleo leve ou pesado separada apresenta uma temperatura mínima e é em-pregada em outras etapas do processo do equipamento como portador de calor.
[007] O maior problema dessas colunas de lavagem de óleo é apoluição das distintas bandejas de troca de matéria por formação de polímero (assim chamado "fouling"). A formação de polímero se deve essencialmente a dois mecanismos.
[008] De um lado, os componentes em condensação contêm mo- nômeros (os quais são, por exemplo, hidrocarbonetos insaturados como nafteno, indeno ou estireno). Esses monômeros podem, sob determinadas condições, formar polímeros. Essas condições seriam faixa de temperatura polimerizável, ocorrência dos monômeros em concentração suficientemente grande, grande tempo de permanência nos componentes internos e a presença de ferrugem. Essas influências são chamadas de "fouling factors". De maneira ótima deve ser impedida a ocorrência de todas essas quatro condições.
[009] De outro lado, a maior parte dos hidrocarbonetos líquidos,que são adicionados ao segmento de gasolina como primeiro agente de lavagem, vaporizam pelo segmento de gasolina no trajeto para baixo. Isso faz com que na extremidade inferior do segmento de gasolina haja a menor quantidade de líquido e, com isso, a maior duração de permanência do líquido nas bandejas ou elementos de troca de matéria. Adicionalmente, com refluxo crescente, aumenta a vaporização dos hidrocarbonetos de cadeia mais longa e, com isso, a temperatura do produto de topo gasoso.
[0010] Portanto, frequentemente, em colunas de lavagem de óleosegundo o estado atual da técnica ocorre formação de polímero e de-composição das bandejas de troca de matéria inferiores do segmento de gasolina. No estado atual da técnica, tenta-se impedir essa problemática de poluição na medida em que no segmento de óleo são empregados "defletores lado a lado" e no segmento de gasolina um número comparativamente grande de bandejas de troca de matéria efetiva, por exemplo, em forma de bandejas de peneira ou válvula, de modo que no total resulta uma coluna de lavagem de óleo de altura de construção desvantajosamente grande. Quanto aos "defletores lado a lado" ou bandejas de coluna, trata-se de bandejas de coluna mono ou multifluxo, especialmente inclinados (ou também horizontais), que fi-cam sobrepostos ao longo do eixo longitudinal da coluna de lavagem de óleo e se estendem respectivamente por uma parte da seção transversal de coluna, sendo que cada dois "defletores lado a lado" vizinhos, mutuamente sobrepostos, estão dispostos defasados entre si, de modo que uma fase líquida escoando da bandeja de coluna superior ativa a bandeja de coluna situada abaixo. A fase líquida flui correspondentemente em seu trajeto para baixo em vaivém na coluna de lavagem de óleo.
[0011] Partindo disso, a presente invenção tem por objetivo manteruma coluna de lavagem de óleo do tipo mencionado no início em construção comparativamente pequena e então impedir simultaneamente o risco de contaminação anteriormente mencionado.
[0012] Esse problema é solucionado por uma coluna de lavagemde óleo com um invólucro estendido ao longo de um eixo longitudinal, que cerca um compartimento interno da coluna. O compartimento interno está subdividido em um segmento de gasolina e um segmento de óleo disposto abaixo do segmento de gasolina ao longo do eixo longitudinal, que está especialmente separado do segmento de gasolina por meio de uma bandeja de chaminé. No segmento de gasolina estão dispostas várias primeiras bandejas de troca de matéria e no segmento de óleo estão dispostas várias segundas bandejas de troca de matéria estendidas. A coluna de lavagem de óleo está executada para conduzir uma corrente de gás de craqueado pelas segundas bandejas de troca de matéria do segmento de óleo e então pelas primeiras bandejas de troca de matéria do segmento de gasolina. A coluna de lavagem de óleo está executada para solicitar as segundas bandejas de troca no segmento de óleo com um segundo agente de lavagem líquido contendo hidrocarboneto, para separar da corrente de gás de craqueado uma fração de óleo. A coluna de lavagem de óleo está executada para solicitar as primeiras bandejas de troca de matéria no segmento de gasolina com um primeiro agente de lavagem líquido contendo hidrocarboneto, para separar da corrente de gás de craque- ado uma fração de gasolina. As segundas bandejas de troca de matéria apresentam respectivamente uma pluralidade de elementos de escoamento se estendendo paralelos e distanciados entre si, especialmente em forma de perfis angulares. Os elementos de escoamento apresentam respectivamente uma primeira e uma segunda áreas de escoamento. As duas áreas de escoamento se estendem e convergem ao longo do eixo longitudinal em direção ao segmento de gasolina e se encontram formando uma aresta que se estende transversalmente ao eixo longitudinal, de modo que segundo agente de lavagem aplicado às arestas dos elementos de escoamento escoa em ambos os lados da respectiva aresta pelas áreas de escoamento do respectivo ele-mento de escoamento. No segmento de óleo, o número de segundas bandejas de troca de matéria é superior ao número de primeiras bandejas de troca de matéria no segmento de gasolina. O segmento de gasolina apresenta, ao longo do eixo longitudinal, um comprimento menor do que o segmento de óleo e as primeiras bandejas de troca de matéria são executadas como bandejas de peneira, bandejas de bolhas e/ou bandejas de válvula.
[0013] É então previsto que as segundas bandejas de troca dematéria apresentem respectivamente uma pluralidade de elementos de escoamento se estendendo paralelos e distanciados entre si, especialmente em forma de perfis angulares, apresentando os elementos de escoamento respectivamente uma primeira e uma segunda área de escoamento, correndo as duas áreas de escoamento uma sobre a outra ao longo do eixo longitudinal para o segmento de gasolina e se encontrando formando uma aresta se estendendo transversalmente ao eixo longitudinal ou ao longo da seção transversal da coluna, de modo que o segundo agente de lavagem aplicado às arestas dos elementos de escoamento escoa em ambos os lados da respectiva aresta pelas áreas de escoamento do respectivo elemento de escoamento, e sendo que no segmento de óleo há um número maior de segundas bandejas de troca de matéria do que das primeiras bandejas de troca de matéria no segmento de gasolina, e sendo que o segmento de gasolina apresenta ao longo do eixo longitudinal um comprimento menor do que o segmento de óleo, e sendo que as primeiras bandejas de troca de matéria são executadas como bandejas de peneira, bandejas de bolhas e/ou bandejas de válvula. As arestas dos elementos de escoamento podem também ser executadas arredondadas. De preferência, os elementos de escoamento apresentam uma aresta acentuada.
[0014] Quanto a bandejas de peneira, se trata de bandejas de coluna com um poço de escoamento, pelo qual o agente de lavagem chega a bandejas de coluna situadas abaixo, apresentado bandejas de peneira uma pluralidade de aberturas de passagem, pelas quais flui o gás de craqueado e contata o agente de lavagem que se encontra na respectiva bandeja de peneira. Bandejas de bolhas podem igualmente apresentar um poço de escoamento. Além disso, com bandejas de bolhas as aberturas de passagem estão guarnecidas por colares de chaminé, que são recobertas por cúpulas, projetando-se especialmente os colares de chaminé para dentro da cúpula respectivamente associada. Bandejas de válvula podem igualmente apresentar um poço de escoamento. Ademais, em bandejas de válvula, as referidas aberturas de passagem podem ser fechadas por válvulas, especialmente tampas de válvula, que com suficiente pressão de gás de craqueado são pressionadas, de modo que o gás de craqueado pode fluir de baixo para cima pelas aberturas de passagem. Além de válvulas móveis, também podem ser empregadas assim chamadas "fixed valves", isto é, tampas de válvula fixas com efeito promotor.
[0015] O segmento de óleo apresentando o poço da coluna de lavagem de óleo se estende de preferência ao longo do eixo longitudinal para o segmento de gasolina, que se conecta ao segmento de óleo (por exemplo pela referida bandeja de chaminé), apresentando o segmento de gasolina o topo da coluna de lavagem de óleo, do qual é ex- traível a corrente de gás de craqueado resfriada e limpa.
[0016] Como já explicado no início, na parte inferior do segmentode gasolina, especialmente nas bandejas de troca de matéria mais inferiores do segmento de gasolina da coluna de lavagem de óleo, há o maior perigo de uma contaminação ou deslocamento por formação de polímero. No estado atual da técnica, se tentou especialmente contornar essa circunstância por um aumento do número das bandejas de troca de matéria (especialmente em forma de bandejas de peneira ou válvula) no segmento de gasolina (ver acima), o que leva a enormes comprimentos de coluna ao longo do eixo longitudinal. Tentativas ou estudos mostram, contudo, que com isso não se pode fazer face eficazmente à referida formação de polímero no segmento de gasolina.
[0017] A presente invenção, pelo contrário, possibilita vantajosamente um segmento de gasolina de pequena construção ou coluna de lavagem de óleo de pequena construção comparativamente com relação ao eixo longitudinal, pois se verificou que a referida formação de polímero no segmento de gasolina pode ser impedida quando no segmento de óleo, em comparação com os "defletores lado a lado" convencionais (ver acima), são empregadas segundas bandejas de troca de matéria, a saber, aquelas com os elementos de escoamento acima descritos, que mantêm os hidrocarbonetos insaturados, polimerizáveis, separados das primeiras bandejas de troca de matéria (também chamados de bandejas de gasolina). Em outras palavras, devido às segundas bandejas de troca de matéria de acordo com a invenção, os referidos monômeros ou contaminações incidem no segmento de óleo e não no segmento de gasolina.
[0018] Um aumento do número das bandejas de troca de matéria no segmento de gasolina, pelo contrário, não reduz o problema de po- limerização.
[0019] As segundas bandejas de troca de matéria de acordo coma invenção possibilitam, vantajosamente, a produção de uma pluralidade de cortinas da fase líquida (por exemplo, fração de óleo), a saber, pela fase líquida escoando das áreas de escoamento, bem como eventualmente adicionalmente a produção de uma camada de duas fases nas áreas de escoamento, o que contribui para um bom grau de eficácia. Nesse particular se verificou em ensaios que as bandejas de troca de matéria de acordo com a invenção, que são também chamadas de bandejas em cascata, são comparáveis com bandejas "dualflow" (tratando-se aqui de bandejas de coluna sem poço de escoamento com aberturas de passagem relativamente grandes, por exemplo, com um diâmetro na faixa de 20mm bis 40mm, pelas quais fluem gás e líquido em contracorrente). Ademais, verificou-se em ensaios que as referidas bandejas em cascata ou segundas bandejas de troca de matéria de acordo com a invenção são superiores, no que concerne à capacidade, aos "defletores lado a lado" de monofluxo.
[0020] Devido à sua estrutura, as segundas bandejas de troca dematéria de acordo com a invenção não estão vantajosamente sujeitas a contaminação, pois, por exemplo, não há aberturas de pequena área, que pudessem aumentar rapidamente. O grau de eficácia é relativamente alto, a saber, conforme ensaios, aproximadamente o dobro dos "defletores lado a lado" de um ou dois fluxos. Ademais, sua capacidade supera a dos "defletores lado a lado". Igualmente apresentam as bandejas de troca de matéria de acordo com a invenção, devido aos elementos de escoamento angulares, uma resistência estrutural relativamente alta.
[0021] Em elementos de escoamento em forma de perfis angulados (especialmente equiláteros), os elementos de escoamento apre- sentam dois membros, que correm ao longo do eixo longitudinal em direção de um distribuidor de líquido disposto acima em ângulo uma para com a outra e se encontram formando uma aresta estendida ao longo da seção transversal da coluna ou transversalmente ao eixo longitudinal. As áreas de escoamento do respectivo elemento de escoamento ou perfil angulado são então formadas pelos lados superiores (voltados para cima (isto é, voltados para o distribuidor de líquido) dos membros.
[0022] De preferência, os membros ou áreas de escoamento formam um ângulo na faixa de 80 °C a 100 °C, especialmente um ângulo de 90 °C. Ademais, as áreas de escoamento apresentam uma largura transversalmente a sua direção de extensão longitudinal, que se situa na faixa de 40mm a 150mm, de preferência 100mm.
[0023] O referido eixo longitudinal da coluna de lavagem de óleoou do invólucro da coluna de lavagem de óleo se estende de preferência - com relação a uma coluna de lavagem de óleo pronta para operação e disposta como pretendido - ao longo da vertical. O invólucro da coluna de lavagem de óleo é executado ao menos parcialmente cilíndrico, coincidindo o eixo longitudinal da coluna de lavagem de óleo nesse caso com o eixo de cilindro do invólucro.
[0024] Os elementos de escoamento ou suas áreas de escoamento (ou os referidos membros) são executados de preferência estirados ao comprido, isto é, apresentam ao longo de sua direção de extensão longitudinal um comprimento maior do que transversalmente a essa direção, e se estendem de preferência por toda a seção transversal de coluna, isto é, de uma região lateral interna do invólucro para uma região lateral interna contraposta do invólucro da coluna de lavagem de óleo. Os elementos de escoamento podem então ser compostos de vários segmentos, que são executados como um elemento de escoamento e ficam dispostos sucessivamente ao longo da direção de ex tensão longitudinal. Uma fenda existente entre dois desses segmentos (que interrompe as áreas de escoamento do elemento de escoamento composto) pode ser coberta por um elemento de tampa, que encosta nos dois segmentos de área de escoamento do respectivo segmento, de modo que resulta no total um elemento de escoamento aparentemente unitário, que se estende especialmente essencialmente ao longo de toda a seção transversal de coluna de uma região lateral interna do invólucro da coluna de lavagem de óleo para uma região lateral interna contraposta do invólucro da coluna de lavagem de óleo.
[0025] As segundas bandejas de troca de matéria se estendemrespectivamente de preferência por toda a seção transversal de coluna transversalmente ao eixo longitudinal, estando os elementos de escoamento se estendendo paralelamente entre si dispostos de preferência transversalmente a sua direção de extensão longitudinal equidistantes entre si, de modo que cada dois elementos de escoamento vizinhos definem uma abertura de passagem alongada ou lacuna da bandeja de troca de matéria, pela qual uma fase gasosa (por exemplo uma corrente de gás de craqueado) pode ascender ao longo do eixo longitudinal da coluna. Elementos de escoamento vizinhos de uma segunda bandeja de troca de matéria apresentam então de preferência uma distância de suas arestas na faixa de 150mm a 300mm, sendo também possíveis divergências disso. A referida distância é respectivamente de tal maneira dimensionada que a fase líquida escoando dos elementos de escoamento incide nos elementos de escoamento dispostos abaixo.
[0026] As segundas bandejas de troca de matéria estão de preferência de tal maneira sobrepostas que os elementos de escoamento de segundas bandejas de troca de matéria vizinhas são dispostos defasados entre si, estando os elementos de escoamento da segunda bandeja de troca de matéria respectivamente inferior disposto ao longo do eixo longitudinal centralmente abaixo de uma abertura de passagem limitada por exemplo por dois elementos de escoamento vizinhos da segunda bandeja de troca de matéria respectivamente superior.
[0027] As segundas bandejas de troca de matéria apresentamainda de preferência um anel de suporte, pelo qual é fixado a respectiva segunda bandeja de troca de matéria especialmente no invólucro, sendo que o anel de suporte se estende de preferência em um lado interno do invólucro da coluna de lavagem de óleo ao longo da referida seção transversal de coluna. Os elementos de escoamento assentam então de preferência respectivamente com uma primeira e uma segunda região extrema contraposta sobre o anel de suporte. Então uma das regiões extremas está montada por um mancal fixo sobre o anel de suporte; a outra região extrema por um mancal corrediço. Consistindo um elemento de escoamento em vários segmentos, então por segmento é previsto um mancal fixo, sendo os outros mancais do referido segmento mancais corrediços.
[0028] Ademais, os elementos de escoamento podem ser sustentados por um, dois ou vários suportes se estendendo paralelamente entre si, estirados ao longo da referida seção transversal de coluna (especialmente suportes perfilados), que se estendem transversalmente aos elementos de escoamento e sobre os quais assentam os elementos de escoamento ou seus componentes (ver acima). Tais suportes engatam então com suas regiões extremas mutuamente contrapostas de preferência respectivamente sob o anel de suporte e estão então unidos com o invólucro respectivamente em um lado por um mancal corrediço disposto abaixo do anel de suporte e, no outro lado, por um mancal fixo disposto abaixo do anel de suporte.
[0029] De preferência, a coluna de lavagem de óleo apresenta emuma região inferior do segmento de óleo uma entrada para entrada da corrente de gás de craqueado, sendo de preferência a coluna de lava- gem de óleo - na medida em que haja um segmento de óleo não mais subdividido ou uma lavagem de óleo de 1 circuito - executada de tal maneira que a corrente de gás de craqueado alimentada ascende na coluna de lavagem de óleo pelas segundas bandejas de troca de matéria mutuamente sobrepostas no segmento de óleo.
[0030] A coluna de lavagem de óleo é então de preferência executada para solicitar as segundas bandejas de troca de matéria em con- tracorrente com o segundo agente de lavagem, de modo que é produzida uma troca de matéria ou energia entre a corrente de gás de cra- queado e o primeiro agente de lavagem. De preferência hidrocarbone- tos mais pesados com, por exemplo, predominantemente mais de 10 átomos de carbono, são separados da corrente de gás de craqueado, os quais se coletam no poço da coluna de lavagem de óleo ou do segmento de óleo como fração de óleo. Com relação a isso, a coluna de lavagem de óleo é de preferência executada para extrair a fração de óleo do poço, resfriá-la e eventualmente limpá-la de partículas de coque bem como reconduzi-la ao menos parcialmente como segundo agente de lavagem ou como componente do segundo agente de lava-gem ao segmento de óleo (ver abaixo).
[0031] A coluna de lavagem de óleo é ainda de tal maneira executada para conduzir a referida corrente de gás de craqueado em seguida, especialmente por uma bandeja de chaminé, ao segmento de gasolina, sendo a coluna de lavagem de óleo de preferência de tal maneira executada para solicitar as primeiras bandejas de troca de matéria mutuamente sobrepostas do segmento de gasolina com o primeiro agente de lavagem, sendo que da corrente de gás de craqueado, que é conduzida pela coluna de lavagem de óleo em contracorrente pelas primeiras bandejas de troca de matéria, são separados hidrocarbone- tos mais leves com por exemplo 10 ou mesmo menos átomos de l da corrente de gás de craqueado (por exemplo naftalina C10H8). A coluna de lavagem de óleo é ainda executada para extrair os hidrocarbonetos separados, que representam uma fração de gasolina, no segmento de gasolina de uma primeira bandeja de troca de matéria mais inferior ou coletá-los sobre a bandeja de chaminé, que separa o segmento de gasolina do segmento de óleo, e depois extraí-los.
[0032] Além disso, a coluna de lavagem de óleo é de preferênciaexecutada para adicionar uma parte da fração de gasolina extraída do segmento de gasolina à fração de óleo extraída do poli da coluna de lavagem de óleo ou do segmento de óleo e reconduzir essa mistura como segundo agente de lavagem ao segmento de óleo e ali alimentá- la de novo a uma segunda bandeja de troca de matéria mais superior. Pela adução da fração de gasolina pode inclusive ser ajustada uma viscosidade desejada do segundo agente de lavagem.
[0033] De preferência, a coluna de lavagem de óleo é ainda executada para reconduzir uma parte da fração de gasolina extraída do segmento de gasolina adicionalmente de novo ao segmento de gasolina, a saber, a uma das primeiras bandejas de troca de matéria inferiores. Com isso, a quantidade de líquido na parte inferior do segmento de gasolina pode ser aumentada, o que se contrapõe à polimerização nessa região adicionalmente, pois o tempo de permanência dos mo- nômeros nas primeiras bandejas de troca de matéria inferiores pode ser reduzido por uma circulação correspondentemente dimensionada da fase líquida, isto é, da fração de gasolina, no segmento de gasolina.
[0034] Segundo uma outra forma de execução da invenção, é previsto que o segmento de óleo seja dividido em um segmento de óleo leve e um segmento de óleo pesado, separado, disposto ao longo do eixo longitudinal abaixo do mesmo, estando especialmente os segmentos de óleo leve e pesado separados entre si por meio de uma bandeja de chaminé. Um segmento de óleo pesado é empregado especialmente para o tratamento de correntes de gás de craqueado, que foram obtidas por fissão a vapor de insumos líquidos mais pesados (por exemplo, mais pesados do que nafta). Em outras palavras, o segundo segmento pode, portanto, ser executado como segmento de óleo unitário (ver acima) ou subdividido em um segmento de óleo leve e óleo pesado, em que em lugar de uma fração de óleo incidem fração de óleo leve ou de óleo pesado.
[0035] De preferência, a coluna de lavagem de óleo, na presençade um segmento de óleo pesado, pode ser executada para alojar a corrente de gás de craqueado pela entrada da coluna de lavagem de óleo agora prevista na região inferior do segmento de óleo pesado e conduzi-la pelas segundas bandejas de troca de matéria no segmento de óleo pesado e depois pelas segundas bandejas de troca de matéria no segmento de óleo leve, sendo a coluna de lavagem de óleo de preferência executada para solicitar as segundas bandejas de troca de matéria no segmento de óleo pesado com um terceiro agente de lavagem líquido, contendo hidrocarboneto, para produzir uma troca de matéria entre a corrente de gás de craqueado guiado pelas segundas bandejas de troca de matéria e o terceiro agente de lavagem, sendo que de preferência hidrocarbonetos mais pesados são separados da corrente de gás de craqueado, que se coletam no poço da coluna de lavagem de óleo como fração de óleo pesado.
[0036] Ademais, a coluna de lavagem de óleo é de preferênciaexecutada para solicitar as segundas bandejas de troca de matéria no segmento de óleo leve com um segundo agente de lavagem contendo hidrocarboneto, para produzir uma troca de matéria entre a corrente de gás de craqueado guiada pelas segundas bandejas de troca de matéria e o segundo agente de lavagem. Em comparação com o segmento de gasolina (ver acima) de preferência hidrocarbonetos predominantemente de ponto de ebulição mais alto ou em comparação com o segmento de óleo pesado hidrocarbonetos de ponto de ebulição pre- dominantemente mais baixo são separados da corrente de gás de cra- queado, que se coletam no segmento de óleo leve como fração de óleo leve. Com relação a isso, a coluna de lavagem de óleo é de preferência executada para extrair a fração de óleo leve do segmento de óleo leve (por exemplo, de uma bandeja de chaminé, que separa segmento de óleo leve e óleo pesado entre si), resfriá-la e eventualmente limpá-la de partículas de coque bem como reconduzi-la ao menos parcialmente ao segmento de óleo leve como segundo agente de lavagem ou componente do segundo agente de lavagem (ver abaixo).
[0037] A coluna de lavagem de óleo é ainda executada de preferência para adicionar uma parte da fração de gasolina extraída do segmento de gasolina à fração de óleo leve extraída do segmento de óleo leve e reconduzir essa mistura como segundo agente de lavagem ao segmento de óleo leve e ali aduzi-la de novo a uma segunda bandeja de troca de matéria mais superior (analogamente ao segmento de óleo sem segmento de óleo pesado).
[0038] Além disso, a coluna de lavagem de óleo é executada depreferência para extrair a fração de óleo pesado incidente no poço da coluna de lavagem de óleo e, após resfriamento e eventualmente após remoção de partículas de coque, reconduzi-la ao menos parcialmente como terceiro agente de lavagem ao segmento de óleo pesado e aduzi-la de novo a uma segunda bandeja de troca de matéria mais superior do segmento de óleo pesado.
[0039] Em uma forma de execução da invenção é previsto que ocomprimento do segmento de gasolina importe em não mais do que a metade do segmento de óleo, que pode apresentar eventualmente um segmento de óleo leve bem como de óleo pesado (ver acima). Segundo uma forma de execução da invenção é previsto ainda que o segmento de gasolina apresente 6 a 8, especialmente 7, primeiras bandejas de troca de matéria. De preferência, então primeiras bandejas de troca de material vizinhos apresentam uma distância mútua ao longo eixo longitudinal na faixa de 500 mm a 900 mm.
[0040] Segundo outra forma de execução, é previsto que o segmento de óleo da coluna de lavagem de óleo apresenta 10 a 20, especialmente 16, segundas bandejas de troca de matéria. Para o caso de que o referido segmento de óleo esteja subdividido no referido segmento de óleo leve e no segmento de óleo pesado, é previsto de preferência que o segmento de óleo leve apresenta 6 a 12, especialmente 8, segundas bandejas de troca de matéria, ao passo que o segmento de óleo pesado apresenta de preferência 4 a 8, especialmente 8, segundas bandejas de troca de matéria.
[0041] De preferência, segundas bandejas de troca de matéria vizinhas do segundo segmento de óleo ou do segmento de óleo leve e pesado da coluna de lavagem de óleo apresentam uma distância o longo do eixo longitudinal na faixa de 600 mm a 900 mm.
[0042] Para a distribuição do respectivo agente de lavagem pelosassociadas segundas bandejas de troca de matéria, a coluna de lavagem de óleo segundo uma forma de execução da invenção apresenta um primeiro distribuidor de líquido disposto no segmento de óleo, executado para solicitar as segundas bandejas de troca de matéria com o segundo agente de lavagem.
[0043] Segundo um exemplo de execução da invenção, o primeirodistribuidor de líquido é executado para aduzir esse segundo agente de lavagem às arestas dos elementos de escoamento de uma segunda bandeja de troca de matéria mais superior do segmento de óleo, de modo que esse segundo agente de lavagem escoa em ambos os lados da respectiva aresta pelas áreas de escoamento do respectivo elemento de escoamento.
[0044] Para o caso de que o segmento de óleo apresente umsegmento de óleo leve e um segmento de óleo pesado, é previsto que o referido primeiro distribuidor de líquido fica disposto no segmento de óleo leve e a segunda bandeja de troca de matéria mais superior do segmento de óleo é uma segunda bandeja de troca de matéria mais superior do segmento de óleo leve.
[0045] De preferência um segundo distribuidor de líquido está disposto no segmento de óleo pesado, sendo que o segundo distribuidor de líquido é de preferência executado para solicitar as segundas bandejas de troca de matéria do segmento de óleo pesado com o terceiro agente de lavagem. O segundo distribuidor de líquido é então de preferência executado para aduzir o terceiro agente de lavagem às arestas dos elementos de escoamento de uma segunda bandeja de troca de matéria mais superior do segmento de óleo pesado, de modo que o terceiro agente de lavagem escoa em ambos os lados da respectiva aresta pelas áreas de escoamento do respectivo elemento de escoamento.
[0046] As segundas bandejas de troca de matéria do segmento deóleo ou do segmento de óleo leve e óleo pesado estão dispostas de preferência de tal maneira sobrepostas que os elementos de escoamento de duas segundas bandejas de troca de matéria vizinhas são dispostos defasados entre si, de modo que o respectivo agente de lavagem, que escoa de uma área de escoamento de um elemento de escoamento superior, incide em uma área de escoamento de um elemento de escoamento inferior, disposto deslocado abaixo (ver acima). Com isso, vantajosamente é garantido que esteja disponível a plena quantidade de líquido já na bandeja de troca de matéria mais superior, diferentemente de bocais de pulverização, em que via de regra 30% a 50% do líquido desemboca nas fendas ou aberturas de passagem entre os elementos de escoamento e só é eficaz em bandejas de troca de matéria inferiores.
[0047] De preferência, o primeiro ou o segundo distribuidor de lí- quido é, portanto, executado para aduzir a fase líquida ou o respectivo agente de lavagem completamente aos elementos de escoamento, especialmente a suas arestas. Ademais, a descarga de líquido pelo topo da respectiva coluna com agente de lavagem borrifado (pequenas gotas) é desvantajosamente maior.
[0048] Segundo uma forma de execução da invenção, o primeiroe/ou o segundo distribuidor de líquido apresenta uma pluralidade de canais de distribuidores finais estirados ao comprido, que se estendem respectivamente transversalmente ao eixo longitudinal ou ao longo da seção transversal de coluna bem como transversalmente aos elementos de escoamento ou a sua respectiva direção de extensão longitudinal essencialmente por toda a seção transversal de coluna.
[0049] De preferência, os referidos canais de distribuição finalapresentam respectivamente uma bandeja se estendendo transversalmente ao eixo longitudinal ou ao longo da seção transversal de coluna e duas paredes laterais mutuamente contrapostas, se estendendo longitudinalmente a partir daquele, sendo que as referidas paredes laterais apresentam respectivamente uma borda superior, e sendo que as saídas são executadas em forma de recessos especialmente retangulares nas duas bordas superiores. Os canais de distribuição final são ainda de preferência limitados no lado frontal por uma outra parede lateral cada. Os referidos recessos ou entalhes nas bordas das paredes laterais apresentam então especialmente respectivamente uma aresta inferior, pela qual a fase líquida ou o respectivo agente de lavagem flui do respectiva canal de distribuição final para a aresta situada abaixo de um elemento de escoamento, sendo que a aresta inferior é distanciada ao longo do eixo longitudinal da coluna de lavagem de óleo da respectiva bandeja do canal de distribuição final em questão, de modo que o respectivo canal de distribuição final pode teoricamente coletar contaminações até às referidas arestas inferiores das saídas, podendo então o respectivo canal de distribuição final sempre ainda aduzir a fase líquida a ser distribuída definidamente pelas saídas ou entalhes à segunda bandeja de troca de matéria associada.
[0050] O primeiro e/ou o segundo distribuidor de líquido apresentaainda ao menos dois canais de pré-distribuição paralelos entre si, estirados ao comprido, dispostos ao longo do eixo longitudinal do invólucro de coluna acima dos canais de distribuição final, para alimentação dos canais de distribuição final com a fase líquida (fração de óleo ou fração de óleo leve ou pesado), estendendo-se os canais de pré- distribuição especialmente transversalmente ao eixo longitudinal ou ao longo da referida seção transversal de coluna. De preferência, os canais de pré-distribuição se estendem transversalmente aos canais de distribuição final. Os canais de pré-distribuição podem estar unidos entre si aerodinamicamente por ao menos um canal de compensação, de modo que uma eventual diferença de nível da fase líquida nos canais de pré-distribuição pode ser compensada pelo ao menos um canal de compensação.
[0051] Além disso, também os canais de pré-distribuição apresentam, de preferência, respectivamente uma bandeja estirada transversalmente ao eixo longitudinal ou ao longo da seção transversal de coluna e duas paredes laterais partindo do mesmo, estiras ao comprido bem como mutuamente contrapostas, e sendo que as referidas paredes laterais apresentam respectivamente uma borda superior, sendo nessas bordas executados recessos especialmente retangulares, pelos quais a fase líquida pode ser introduzida respectivamente em um canal de distribuição final associado. De preferência essas saídas dos canais de pré-distribuição ficam dispostas respectivamente a prumo acima de um canal de distribuição final associado. Também aqui apresentam os respectivos recessos ou entalhes nas bordas respectivamente uma aresta inferior, pela qual a fase líquida passa do respectivo canal de pré-distribuição a um canal de distribuição final situado abaixo, estando essa aresta inferior distanciada ao longo do eixo longitudinal do invólucro de coluna da respectiva bandeja do canal de pré- distribuição considerado, de modo que o respectivo canal de pré- distribuição novamente pode coletar contaminações até às referidas arestas inferiores de suas saídas e, não obstante, aduzir a fase líquida a ser distribuída pelas saídas ou recessos ao canal de distribuição final respectivamente associado. Ademais, os canais de pré-distribuição são limitados respectivamente no lado frontal por uma outra parede lateral.
[0052] De preferência, os referidos canais de pré-distribuição sãocarregados por ao menos um tubo de alimentação cada, de preferência por dois tubos de alimentação cada, com a fase líquida, isto é, com a fração de óleo ou a fração de óleo leve ou pesado, estendendo-se esses tubos de alimentação ao menos parcialmente ao longo do eixo longitudinal do invólucro da coluna, de modo que uma saída do respectivo tubo de alimentação, pelo qual a fase líquida é emitida do respectivo tubo de alimentação, fica voltada ao longo do eixo longitudinal para a respectiva bandeja do canal de pré-distribuição a ser suprida. Os referidos tubos de alimentação ficam dispostos na região de sua respectiva saída de preferência cada qual entre duas chapas de injeção se estendendo respectivamente paralelas entre si, que estão res-pectivamente fixadas a uma parede lateral associada do respectivo canal de pré-distribuição. Ademais, os canais de pré-distribuição apresentam nos lados externos voltados para fora em ambos os lados das saídas do respectivo canal de pré-distribuição uma chapa condutora cada, salientando-se as chapadas condutoras de preferência perpendicularmente da respectiva parede lateral e projetando-se respectivamente com uma região extrema livre inferior para dentro do canal de distribuição final disposto abaixo da respectiva saída. As chapas con- dutoras são executadas para conduzir a corrente da fase líquida das saídas dos canais de pré-distribuição de tal maneira que esta chegue respectivamente tão plenamente quanto possível no canal de distribuição final associado.
[0053] Os canais de pré-distribuição e de distribuição final sãoconcebidos, portanto, na forma de execução anteriormente descrita, de preferência, como canais abertos para cima (abertos para baixo são os canais pelas referidas bandejas, para os lados pelas referidas paredes laterais bem como limitados por outras paredes laterais do lado frontal). Os referidos canais são então chamados também, portanto, de calhas de pré-distribuição ou distribuição final.
[0054] Outros detalhes e vantagens deverão ser explicados pelasdescrições de figuras a seguir de exemplos de execução com base nas figuras.
[0055] Mostram:
[0056] Fig. 1 - uma vista lateral esquemática de uma coluna delavagem de óleo do estado atual da técnica;
[0057] Fig. 2 - uma vista lateral esquemática de uma coluna delavagem de óleo de acordo com a invenção;
[0058] Fig. 3 - um detalhe da figura 2;
[0059] Fig. 4 - o detalhe IV conforme figura 3;
[0060] Fig. 5 - uma vista do alto do detalhe conforme figura 4;
[0061] Fig. 6 - uma vista parcialmente em corte ao longo da linhaVI-VI da figura 5;
[0062] Fig. 7 - uma vista detalhada de um mancal fixo de um elemento de escoamento de acordo com a invenção;
[0063] Fig. 8 - uma vista em corte recortada do detalhe VIII conforme figura 3;
[0064] Fig. 9 - uma vista do alto de uma bandeja de troca de matéria de acordo com a invenção (parte inferior) bem como de um distri- buidor de líquido (parte superior) para ativação da bandeja de troca de matéria com uma fase líquida;
[0065] Fig. 10 - uma vista em recorte ao longo da direção X da figura 9 de um canal de compensação do distribuidor de líquido, queune dois canais de pré-distribuição do distribuidor de líquido entre si;
[0066] Fig. 11 - uma vista recortada ao longo da direção XI da figura 9 de um canal de distribuição final com saídas em forma de recessos retangulares, que são executados ao longo de uma borda de uma parede lateral do canal de distribuição final;
[0067] Fig. 12 - uma vista recortada ao longo da direção XII dafigura 9 de um canal de pré-distribuição com saídas em forma de recessos retangulares, que são executados ao longo de uma borda de uma parede lateral do canal de pré-distribuição;
[0068] Fig. 13 - uma vista recortada, parcialmente em corte, deum tubo de alimentação para um canal de pré-distribuição de um distribuidor de líquido conforme figuras 9 a 12;
[0069] Fig. 14 - uma outra vista parcialmente em corte, recortada,de um tubo de alimentação para um canal de pré-distribuição de um distribuidor de líquido conforme figuras 9 a 13;
[0070] Fig. 15 a 17 - representações em corte esquemáticas debandeja de peneira, de bolhas ou de válvula.
[0071] A figura 1 mostra uma coluna de lavagem de óleo 2 do estado atual da técnica. A coluna de lavagem de óleo 2 apresenta um segmento de gasolina 20 superior e um segmento de óleo 21 inferior, sendo que em uma região inferior do segmento de óleo 21 é introduzida uma corrente de gás de craqueado S, que foi produzido por fissão a vapor de um inserto contendo hidrocarboneto (por exemplo nafta) (ver acima). A corrente de gás de craqueado S é ativada no segmento de óleo 21 em contracorrente com um segundo agente de lavagem W’ líquido, contendo hidrocarboneto, que é alimentado no segmento de óleo 21 em segundas bandejas de troca de matéria em forma de "de- fletores lado a lado" 17 monofluxo. Com isso, hidrocarbonetos de ponto de ebulição mais alto são separados da corrente de gás de craque- ado S e coletados no poço 12 como fração de óleo F’. No segmento de gasolina 20, a corrente de gás de craqueado S, por meio de primeiras bandejas de troca de matéria em forma de bandejas de peneira ou válvula 15, às quais é aduzido um primeiro agente de lavagem W líquido contendo hidrocarboneto, é colocada em contato com o primeiro agente de lavagem W, para separar uma fração de gasolina F de ponto de ebulição mais baixo da corrente de gás de craqueado S.
[0072] A coluna de lavagem de óleo 1 de acordo com a invenção éentão de tal maneira concebida que é enfrentada uma contaminação nas primeiras bandejas de troca de matéria 15 inferiores da coluna de lavagem de óleo 2 conforme figura 1.
[0073] Especificamente, a coluna de óleo de lavagem 1 de acordocom a invenção apresenta um invólucro 10 essencialmente cilíndrico, que se estende ao longo de um eixo longitudinal L coincidente com a vertical e limita um compartimento interno I da coluna de lavagem de óleo 1, que ao longo do eixo longitudinal L está subdividida em um segmento de gasolina 20 apresentando o topo 11 da coluna de lavagem 1 e um segmento de óleo 21 disposto abaixo, apresentando o poço 12 da coluna de lavagem de óleo 1, que por sua vez está subdividido em um segmento de óleo leve 21a e um segmento de óleo pesado 21b disposto abaixo. O segmento de gasolina 20 está separado por uma bandeja de chaminé 13 do segmento de óleo 21 ou segmento de óleo leve 21a, e o segmento de óleo leve 21 está separado por uma bandeja de chaminé 14 do segmento de óleo pesado 21b.
[0074] A corrente de gás de craqueado S pré-resfriada com umatemperatura entre, por exemplo, cerca de 400 °C e 600 °C é aduzida à coluna de lavagem de óleo 1 na região de bandeja do semento de óleo pesado 21b. O segmento de óleo pesado 21b da coluna de lavagem de óleo apresenta então várias segundas bandejas de troca de matéria 100 dispostas sobrepostas ao longo do eixo longitudinal L, que estão mostrados nas figuras 3 a 9. Como descrito anteriormente - segundas bandejas de troca de matéria 100 respectivamente vizinhos são de tal maneira executads que os elementos de escoamento 101 da segunda bandeja de troca de matéria 100 respectivamente inferior ficam dispostos centralmente abaixo das aberturas de passagem ou lacunas da segunda bandeja de troca de matéria 100 disposta abaixo.
[0075] O gás de craqueado S atravessa em corrente todo o compartimento interno da coluna de lavagem de óleo 1 de baixo para cima ao longo do eixo longitudinal L do invólucro 10 da coluna 1, sendo que no segmento de óleo pesado 21b um terceiro agente de lavagem W’ líquido, contendo hidrocarboneto, é aduzido às bandejas de troca de matéria 100 por meio de um segundo distribuidor de líquido 300 mostrado nas figuras 9 a 14, que fica disposto ao longo do eixo longitudinal L acima das bandejas de troca de matéria 100. O terceiro agente de lavagem W’ flui assim correspondentemente para baixo no segmento de óleo pesado 21b e é levado pelas segundas bandejas de troca de matéria 100 a intensivo contato com a corrente de gás de craqueado S ascendente. Assim, da corrente de gás de craqueado S é separada a fração dos hidrocarbonetos mais pesados, coletando-se esses hidro- carbonetos como fração de óleo pesado F" líquida no poço 12 da coluna de lavagem de óleo 1. A fração de óleo pesado F" é extraída dali, resfriada e reconduzida como terceiro agente de lavagem W" ao menos parcialmente ao segmento de óleo pesado 21b e de novo, por meio do segundo distribuidor de líquido 300, aduzida a uma segunda bandeja de troca de matéria 100 mais superior ou à fase de gás de craqueado S.
[0076] Do segmento de óleo pesado 21b a corrente de gás de cra- queado S enriquecida da fração de óleo pesado passa pela bandeja de chaminé 14 para o segmento de óleo leve 21a da coluna de lavagem de óleo 1. Aí a fase de gás de craqueado S continua igualmente a subir pelas segundas bandejas de troca de matéria 100, que são ativadas em contracorrente por um primeiro distribuidor de líquido 200 (ver figuras 9 a 14) do segmento de óleo leve 21a com um segundo agente de lavagem W’ líquido, contendo hidrocarboneto, de modo que correspondentes hidrocarbonetos de ponto de ebulição mais baixo, separados da fase de gás S, se coletam como fração de óleo leve líquida no segmento de óleo leve 21a, especialmente na bandeja de chaminé 14. Dali, essa fração de óleo leve pode passar eventualmente por escoamentos diretamente para os canais de pré-distribuição 210 do distribuidor de líquido 300 do segmento de óleo pesado 21b. A referida fração de óleo leve F’ é ainda extraída do segmento de óleo leve 21a, resfriada e misturada com uma fração de gasolina F extraída do segmento de gasolina e reconduzida como segundo agente de lavagem W pelo referido primeiro distribuidor de líquido 200 ao segmento de óleo leve 21a.
[0077] Do segmento de óleo leve 21a, a corrente de gás de cra-queado S enriquecida da fração de óleo leve F’ passa pela bandeja de chaminé 13 finalmente ao segmento de gasolina 20 da coluna de lavagem de óleo 1, onde a corrente de gás de craqueado S passa pelas primeiras bandejas de troca de matéria 16 em forma de bandejas de peneira, de bolhas ou de válvula (ver figuras 15 a 17) ao topo 11 da coluna 1 e é dali extraída. No segmento de gasolina 20 a corrente de gás de craqueado S é colocada em contato com um primeiro agente de lavagem W líquido, contendo hidrocarboneto, que é aduzido às primeiras bandejas de troca de matéria 16, de modo que hidrocarbone- tos de ponto de ebulição mais baixo são separados da corrente de gás de craqueado S e se coletam no segmento de gasolina 20 como fra- ção de gasolina líquida F. A fração de gasolina F é extraída do segmento de gasolina 20 e parcialmente mistura com a fração de óleo leve F’ extraída do segmento de óleo leve 21a e reconduzida ao segmento de óleo leve 21a como segundo agente de lavagem W’ (ver acima). Uma parte da fração de gasolina F pode continuar sendo reconduzida a uma primeira bandeja de troca de matéria 16a inferior (por exemplo ao segunda primeira bandeja de troca de matéria 16a de baixo), para aumentar a circulação nas primeiras bandejas de troca de matéria 16a inferiores, o que se contrapõe a um deslocamento das primeiras bandejas de troca de matéria 16 inferiores por formação de polímero (ver acima). De preferência, o segmento de gasolina 20 da coluna de lavagem de óleo 1 apresenta ao longo do eixo longitudinal L um comprimento A, que é menor do que o comprimento A’ do segmento de óleo 21, de preferência menor do que a metade do comprimento A’ do segmento de óleo 21.
[0078] Para o caso de que o gás de craqueado S seja produzidopor fissão de um insumo como nafta ou de um insumo mais leve, o segmento de óleo pesado 21b pode ser dispensado. Do poço 12 do segmento de óleo 21, então pode ser extraída uma fração de óleo F’, que é tratada analogamente à fração de óleo leve F’ no exemplo de execução acima.
[0079] As figuras 3 a 9 mostram as segundas bandejas de troca dematéria 100 em detalhe. Em geral, esses bandejas de troca de matéria 100 podem ser empregadas vantajosamente em colunas em que, devido às fases líquidas ou gasosas a serem levadas à troca de matéria, predomina um elevado risco de contaminação.
[0080] As segundas bandejas de troca de matéria 100 apresentam, conforme figura 9, uma pluralidade de elementos de escoamento 101 estirados ao comprido, orientados paralelamente entre si, que se estendem paralelamente à seção transversal Q se estendendo per- pendicularmente ao eixo longitudinal L na mesma altura (com relação ao eixo longitudinal L do invólucro 10). Elementos de escoamento 101 são então distanciados equidistante mente entre si transversalmente a sua direção de extensão longitudinal, de modo que entre cada dois elementos de escoamento 101 é formada uma abertura de passagem ou lacuna, pela qual a fase S gasosa pode ascender no compartimento interno da coluna de lavagem de óleo 1.
[0081] Os elementos de escoamento 101 apresentam, conformeas figuras 4 a 7 e 9, respectivamente uma primeira e um segundo membro 102, 103, que estão unidas angularmente entre si formando uma aresta 104, de modo que os elementos de escoamento 101 formam perfil angulares 101 equiláteros. As respectivas arestas 104 dos elementos de escoamento 101 são formadas igualmente estirados ao comprimento e se estendem paralelamente à seção transversal de coluna Q. Os membros 102, 103 do elemento de escoamento 101 correm ainda ao longo do eixo longitudinal L para cima entre si, de modo que ambos os membros 102, 103 de um elemento de escoamento 101 definem cada uma área de escoamento 102a, 103a voltada para cima, que caem respectivamente a partir da aresta 104 do respectivo ele-mento de escoamento 101. Sendo correspondentemente o agente de lavagem W’, W" líquido respectivo aduzido por um primeiro ou segundo distribuidor de líquido 200, 300 à respectiva aresta 104 de um elemento de escoamento 101, ele flui para ambos os lados da respectiva aresta 104 pelas áreas de escoamento 102a, 103a para baixo, de modo que são formadas respectivamente duas cortinas do referido agente de lavagem W’, W".
[0082] Segundo a figura 8, várias segundas bandejas de troca dematéria 100 de acordo com a invenção estão sobrepostas ao longo do eixo longitudinal L, ficando os elementos de escoamento 101 de segundas bandejas de troca de matéria 100 vizinhas dispostas defasa- das entre si ao longo da seção transversal de coluna Q, de modo que a fase W, W" líquida escoando das áreas de escoamento 102a, 103a do respectivo elemento de escoamento 101 de uma segunda bandeja de troca de matéria 100 é aduzida a dois elementos de escoamento 101 dispostos abaixo de cada elemento de escoamento 101 de uma segunda bandeja de troca de matéria 100 situada abaixo. Os elementos de escoamento 101 da segunda bandeja de troca de matéria 100 respectivamente inferior ficam dispostos ao longo da seção transversal de coluna Q de preferência respectivamente centralmente entre dois elementos de escoamento 101 da segunda bandeja de troca de matéria 100 situada acima. As segundas bandejas de troca de matéria 100 de acordo com a invenção são, portanto, chamadas também de bandejas em cascata.
[0083] Segundo as figuras 4-7, os elementos de escoamento 101de uma segunda bandeja de troca de matéria 100 com regiões extremas 101d (cf, fig. 7) mutuamente contrapostas assentam em um anel de suporte 110 contínuo, associado, que está fixado a um lado interno do invólucro 10 da coluna de lavagem de óleo 1. Respectivamente uma região extrema 101d está então montada por um mancal fixo, a outra por um mancal corrediço, sobre o anel de suporte 110.
[0084] Os elementos de escoamento 101 podem se estender continuamente pela seção transversal de coluna Q de uma região lateral interna do invólucro da coluna de lavagem de óleo 1 para uma região lateral interna contraposta do involucro 10 da coluna de lavagem de óleo. 1. Mas também há a possibilidade de que um elemento de escoamento 101 consista em vários segmentos 101a, 101b (cf. fig. 5), que ficam sucessivamente dispostos ao longo da direção de extensão longitudinal do elemento de escoamento 101. Fendas entre dois segmentos 101a, 101b vizinhos podem então ser recobertas com uma tampa 101c. Tais segmentos 101a, 101b jazem então com suas regiões extremas livres sobre o anel de suporte 110 e/ou sobre um suporte 112, especialmente suporte perfilado 112, que se estende transversalmente aos elementos de escoamento 101. Eventualmente podem ser previstos vários desses suportes 112, que se estendem então paralelamente entre si. Uma região extrema de um segmento 101a, 101b fica então montada por um mancal fixo sobre o anel de suporte 110 ou um suporte 112, a respectivamente outra região extrema por um mancal corrediço.
[0085] Os suportes 112, desde que existentes, engatam por baixodo anel de suporte 110 com uma região extrema 113 livre cada, que assenta sobre um mancal 111 fixado abaixo do respectivo anel de suporte 10 no lado inferior do invólucro 10. As regiões extremas 113 do respectivo suporte 112 apresentam então um recesso para alojamento do anel de suporte 110 associado, de modo que o respectivo anel de suporte 110 forma com o respectivo suporte 112 uma superfície 112a essencialmente sem escalonamento, sobre a qual podem assentar os elementos de escoamento 101 (cf. fig. 4). Nos suportes 112 respectivamente igualmente de preferência uma região extrema 113 está montada por um mancal 111 em forma de um mancal corrediço 111 (cf. fig. 4) no invólucro 10, ao passo que a outra região extrema 113 está montada por um mancal fixo (cf. fig. 3).
[0086] As segundas bandejas de troca de matéria 100 podem ainda, segundo figura 9, apresentar respectivamente lateralmente a um elemento de escoamento 101 mais externo um elemento de cobertura 115, que serve para limitar a abertura de passagem entre o referido elemento de escoamento 101 e o elemento de cobertura 115 para a largura prevista.
[0087] Para ativação das segundas bandejas de troca de matéria100 sobrepostas com o respectivo agente de lavagem W’, W" líquido, conforme as figuras 2 bem como 9-14, está previsto um primeiro e segundo distribuidor de líquido 200, 300. Eles apresentam respectiva- mente vários canais de distribuição final 202 em forma de caixa em seção transversal, abertos para cima, que ficam dispostos ao longo do eixo longitudinal L da coluna de óleo de lavagem 1 acima das segundas bandejas de troca de matéria 100 respectivamente associadas e se estendem respectivamente ao longo da referida seção transversal de coluna Q bem como transversalmente aos elementos de escoamento 101.
[0088] Os canais de distribuição final 202 estirados ao compridoapresentam respectivamente uma bandeja 203 estendida paralelamente à seção transversal de coluna Q bem como duas paredes laterais 204 dela projetada, apresentando as referidas paredes laterais 204 respectivamente uma borda 205 superior (cf. fig. 11), na qual são executadas saídas 201 alongadas em forma de recessos retangulares, que ficam dispostas ao longo do eixo longitudinal L da respectiva coluna 1 respectivamente em prumo acima de uma aresta 104 de um elemento de escoamento 101 associado à respectiva saída 201. Os canais de distribuição final 202 são então carregados para a distribuição da fase líquida W, W" aos elementos de escoamento 101 então com a fase W, W" líquida que a mesma passa pelas arestas inferiores 206, se estendendo paralelamente à respectiva bandeja 203, das distintas saídas 201 e cai para as referidas arestas 104 e continua a ser distribuída pelos elementos de escoamento 101 em cascata (cf. fig. 8), de modo que se forma uma pluralidade de cortinas da fase W, W" líquida, pelas quais uma fase gasosa a ser tratada (por exemplo, gás de cra- queado) S é conduzida forçadamente em contracorrente, de modo que ocorre uma intensiva troca de matéria e/ou energia entre as fases W, W", S.
[0089] Para o carregamento dos canais de distribuição final 202com a fase líquida W, W" estão previstos, conforme figura 10, dois canais de pré-distribuição 210 paralelos entre si, dispostos ao longo do eixo longitudinal L acima dos canais de distribuição final 202, que são executados igualmente abertos para cima e moldados em forma de caixa em seção transversal. Os canais de pré-distribuição 210 se estendem igualmente ao longo da seção transversal de coluna Q, a saber, de preferência assim como os canais de distribuição final 202 essencialmente por toda a seção transversal de coluna, isto é, de uma região lateral interna do invólucro 10 da respectiva coluna 1 para uma região lateral interna a ela contraposta do invólucro 10. Ademais, os canais de pré-distribuição 210 se estendem transversalmente aos canais de distribuição final 202.
[0090] Os canais de pré-distribuição 210 apresentam igualmenterespectivamente uma bandeja 211 estirada paralelamente à seção transversal de coluna Q bem como duas paredes laterais 212 partindo do mesmo, que apresentam respectivamente uma borda 213 superior, em cujas saídas estão executados recessos moldados retangulares, pelos quais a fase líquida W, W" pode ser conduzido para respectivamente um canal de distribuição final 202 associado. Para tanto, as saídas 214 dos canais de pré-distribuição 210 são novamente dispostos respectivamente a prumo ao longo do eixo longitudinal L do invólucro 10 da respectiva coluna 1 acima de um canal de distribuição final 202 associado (cf. figuras 12, 13 e 14).
[0091] Os referidos canais de pré-distribuição 210 são carregadoscom a fase F líquida, conforme figuras 13 e 14, por seu lado, por ao menos um tubo de alimentação 220 cada, de preferência por dois tubos de alimentação 220, os quais se estendem ao menos parcialmente ao longo do eixo longitudinal L do invólucro 10 da respectiva coluna 1, sendo que uma saída 221 do respectivo tubo de alimentação 220, pela qual a fase líquida W, W" flui do respectivo tubo de alimentação 220 para dentro do canal de pré-distribuição 210 associado, fica voltada ao longo do referido eixo longitudinal L para a respectiva bandeja 211 do canal de pré-distribuição 210 a ser suprido. Os referidos tubos de alimentação 220 ficam respectivamente dispostos entre duas chapas de injeção 222 se estendendo paralelas entre si, que flanqueiam bilateralmente a saída 221 do respectivo tubo de alimentação 220 e estão respectivamente fixadas a uma parede lateral 212 associada do referido canal de pré-distribuição 210.
[0092] Os canais de pré-distribuição 210 apresentam ainda noslados externos voltados para fora de suas paredes laterais 212 em ambos os lados das saídas 214 do respectivo canal de pré-distribuição 210 uma chapa condutora 216 cada, que se salientam perpendicularmente da respectiva parede lateral 212 e se projetam respectivamente com uma região extrema livre inferior para dentro do canal de distribuição final 202 disposto abaixo da respectiva saída 214. As chapas condutoras 216 servem para conduzir a corrente da fase líquida W, W" das saídas 214 dos canais de pré-distribuição 210 para os canais de distribuição final 202 associados.
[0093] Para que a fase líquida W, W" nos dois canais de pré-distribuição 210 sempre apresente o mesmo nível, os dois canais de pré-distribuição 210 conforme figuras 9 e 10 podem estar unidos por ao menos um canal de compensação 215, que se estende entre os dois canais de pré-distribuição 210, a saber, transversalmente aos mesmos.
[0094] As primeiras bandejas de troca de matéria 16 (ou 16a) acima mencionados do segmento de gasolina 20 da coluna de lavagem de óleo 1 estão mostradas esquematicamente em corte nas figuras 15 a 17. Trata-se então, conforme figura 15, quando às bandejas de peneira 16 de bandejas de coluna com um poço de escoamento 162, pelo qual o agente de lavagem W passa as bandejas de coluna situadas abaixo. Bandejas de peneira apresentam então uma pluralidade de aberturas de passagem 161, pelas quais o gás de craqueado S flui e entra em contato com o agente de lavagem W que se encontra na respectiva bandeja de peneira 16.
[0095] Com primeiras bandejas de troca de matéria em forma debandejas de bolhas 16, conforme figura 16, está igualmente previsto um poço de escoamento 162. Com bandejas de bolhas 16, as referidas aberturas de passagem 161 são ainda guarnecidas por colares de chaminé 164, que são cobertas por cúpulas 163, projetando-se especialmente os colares de chaminé 164 para dentro da cúpula 163 respectivamente associada.
[0096] Bandejas de válvula 16 podem, conforme figura 17, apresentar igualmente um poço de escoamento 162. Ademais, com bandejas de válvula 16, as referidas aberturas de passagem 161 são fecháveis por válvulas 165, especialmente chapeletas, para impedir um chuvisco. Com suficiente pressão de gás de craqueado as válvulas são de tal maneira comprimidas que o gás de craqueado S pode fluir de baixo para cima pelas aberturas de passagem 161 da bandeja de válvula. Além de válvulas móveis, podem também ser empregadas assim chamas "fixed valves", isto é, tampas de válvulas fixas com efeito promotor.LISTA DE REFERÊNCIAS1 coluna de lavagem de óleo2 coluna de lavagem de óleo10 invólucro11 topo12 poço13, 14 bandeja de chaminé15, 15a bandeja de peneira ou de válvula16,16a primeiras bandejas de troca de matéria, porexemplo, bandejas de peneira, de bolhas ou de válvula17 defletores lado a lado ("side-to-side baffels") 20, 21, 21a, 21b segmentos da coluna100 segundas bandejas de troca de matéria101 elemento de escoamento101a, 101b segmentos101c tampa101d região extrema102, 103 membro102a, 103a áreas de escoamento104 aresta110 anel de suporte111 mancal112 suporte112a superfície113 região extrema115 chapa de cobertura161 abertura de passagem162 poço de escoamento163 cúpula164 colar de chaminé165 válvula (especialmente chapeleta)200, 300 distribuidor de líquido201 saídas202 canal de distribuição final203 bandeja204 parede lateral205 borda206 aresta inferior210 canal de pré-distribuição211 bandeja212 parede lateral 213 borda214 saída215 canal de compensação216 chapa condutora217 aresta inferior220 tubo de alimentação221 saída222 chapa de injeçãoF, F, F" fraçõesL eixo longitudinalQ seção transversal de colunaS corrente de gás de craqueadoW, W, W"I agente de lavagem compartimento interno

Claims (14)

1. Coluna de lavagem de óleo, com um invólucro (10) es-tendido ao longo de um eixo longitudinal (L), que cerca um comparti-mento interno (l) da coluna (1), sendo que o compartimento interno (l) está subdividido em um segmento de gasolina (20) e um segmento de óleo (21) disposto abaixo do segmento de gasolina (20) ao longo do eixo longitudinal (L), que está especialmente separado do segmento de gasolina (20) por meio de uma bandeja de chaminé (13), sendo que no segmento de gasolina (20) estão dispostas várias primeiras bandejas de troca de matéria (16, 16a) e no segmento de óleo (21) estão dispostas várias segundas bandejas de troca de matéria (100) estendidas, sendo que a coluna de lavagem de óleo (1) está executada para conduzir uma corrente de gás de craqueado (S) pelas segundas bandejas de troca de matéria (100) do segmento de óleo (21) e então pelas primeiras bandejas de troca de matéria (16, 16a) do segmento de gasolina (20), sendo que a coluna de lavagem de óleo (1) está executada para solicitar as segundas bandejas de troca (100) no segmento de óleo (21) com um segundo agente de lavagem (W’) líquido contendo hidrocarboneto, para separar da corrente de gás de craqueado (S) uma fração de óleo (F’), e sendo que a coluna de lavagem de óleo (1) está executada para solicitar as primeiras bandejas de troca de matéria (16, 16a) no segmento de gasolina (20) com um primeiro agente de lavagem (W) líquido contendo hidrocarboneto, para separar da corrente de gás de craqueado (S) uma fração de gasolina (F),caracterizada pelo fato de queas segundas bandejas de troca de matéria (100) apresentam respectivamente uma pluralidade de elementos de escoamento (101) se estendendo paralelos e distanciados entre si, especialmente em forma de perfis angulares, sendo que os elementos de escoamento (101) apresentam respectivamente uma primeira e uma segunda áreas de escoamento (102a, 103a), sendo que as duas áreas de escoamento (102a, 103a) se estendem e convergem ao longo do eixo longitudinal (L) em direção ao segmento de gasolina (20) e se encontram formando uma aresta (104) que se estende transversalmente ao eixo longitudinal (L), de modo que segundo agente de lavagem (W’) aplicado às arestas (104) dos elementos de escoamento (101) escoa em ambos os lados da respectiva aresta (104) pelas áreas de escoamento (102a, 103a) do respectivo elemento de escoamento (101), e sendo que, no segmento de óleo (21), o número de segundas bandejas de troca de matéria (100) é superior ao número de primeiras bandejas de troca de matéria (16) no segmento de gasolina (20), e sendo que o segmento de gasolina (20) apresenta, ao longo do eixo longitudinal (L), um comprimento (A) menor do que o segmento de óleo (21), e sendo que as primeiras bandejas de troca de matéria (16) são executadas como bandejas de peneira, ban-dejas de bolhas e/ou bandejas de válvula.
2. Coluna de lavagem de óleo de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o comprimento (A) do segmento de gasolina (20) não compreende mais do que a metade do comprimento (A’) do segmento de óleo (21).
3. Coluna de lavagem de óleo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o segmento de gasolina (20) apresenta 6 a 8, especialmente 7, primeiras bandejas de troca de matéria (16).
4. Coluna de lavagem de óleo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o segmento de óleo (21) é subdividido em um segmento de óleo leve (21a) e um segmento de óleo pesado (21b) disposto abaixo do segmento de óleo leve (21a) ao longo do eixo longitudinal (L), nos quais estão respectivamente dispostas várias segundas bandejas de troca de matéria (100), sendo que especialmente o segmento de óleo leve (21a) está separado do segmento de óleo pesado (21b) por meio de uma bandeja de chaminé (14), e sendo a coluna de lavagem de óleo (1) está executada para conduzir a corrente de gás de craqueado (S) pelas segundas bandejas de troca de matéria (100) do segmento de óleo pesado (21b) e então pelas segundas bandejas de troca de matéria (100) do segmento de óleo leve (21a), sendo que a coluna de lavagem de óleo (1) está executada para solicitar as segundas bandejas de troca (100) no segmento de óleo pesado (21b) com um terceiro agente de lavagem (W") líquido contendo hidrocarboneto, para separar da corrente de gás de craqueado (S) uma fração de óleo pesado (F"), e sendo que a coluna de lavagem de óleo (1) está executada para solicitar as segundas bandejas de troca (100) no segmento de óleo leve (21a) com um segundo agente de lavagem (W’) liquido contendo carboneto, para separar da corrente de gás de craqueado (S) uma fração de óleo leve (F’).
5. Coluna de lavagem de óleo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o segmento de óleo (21) apresenta 10 a 20, especialmente 16, segundas bandejas de troca de matéria (100).
6. Coluna de lavagem de óleo de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o segmento de óleo leve (21a) apresenta 6 a 12, especialmente 8, segundas bandejas de troca de matéria (100).
7. Coluna de lavagem de óleo de acordo com a reivindicação 4 ou 6, caracterizada pelo fato de que o segmento de óleo pesado (21b) apresenta 4 a 8, especialmente 8, segundas bandejas de troca de matéria (100).
8. Coluna de lavagem de óleo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a coluna de lavagem de óleo (1) apresenta um primeiro distribuidor de lí- quido (200) disposto no segmento de óleo (21), que é executado para solicitar as segundas bandejas de troca de matéria (100) com o segundo agente de lavagem (W’), sendo que o primeiro distribuidor de líquido (200) é executado para aduzir esse segundo agente de lavagem (W’) às arestas (104) dos elementos de escoamento (101) de uma segunda bandeja de troca de matéria (100) mais superior do segmento de óleo (21), de modo que esse segundo agente de lavagem (W’) escoa do respectivo elemento de escoamento (101) em ambos os lados da respectiva aresta (104) pelas áreas de escoamento (102a, 103a), sendo que especialmente o primeiro distribuidor de líquido (200) fica disposto no segmento de óleo leve (21a) e a segunda bandeja de troca de matéria (100) mais superior é uma segunda bandeja de troca de matéria (100) mais superior do segmento de óleo leve (21a), e sendo que especialmente um segundo distribuidor de líquido (300) está disposto no segmento de óleo pesado (21b), sendo que especialmente o segundo distribuidor de líquido (300) é executado para solicitar as segundas bandejas de troca de matéria (100) do segmento de óleo pesado (21b) com esse terceiro agente de lavagem (W"), e sendo que especialmente o segundo distribuidor de líquido (300) é executado para aduzir o terceiro agente de lavagem (W") às arestas (104) dos elementos de escoamento (101) de uma segunda bandeja de troca de matéria (100) mais superior do segmento de óleo pesado (21b), de modo que esse terceiro agente de lavagem (W") escoe do respectivo elemento de escoamento (101) em ambos os lados da respectiva aresta (104) pelas áreas de escoamento (102a, 103a).
9. Coluna de lavagem de óleo de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o primeiro e/ou o segundo distribuidor de líquido (200, 300) apresentam respectivamente uma pluralidade de saídas (201), através das quais o respectivo agente de lavagem (W’, W") pode ser aduzido às arestas (104) dos elementos de es- coamento (101) da respectiva segunda bandeja de troca de matéria (100) mais superior, sendo que as saídas (201) estão dispostas res-pectivamente verticalmente acima de uma aresta (104) de um elemento de escoamento (101) associado.
10. Coluna de lavagem de óleo de acordo com a reivindica-ção 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que o primeiro e/ou o segundo distribuidor de líquido (200, 300) apresentam respectivamente uma pluralidade de canais de distribuição final (202), que se estendem res-pectivamente ao longo da referida seção transversal de coluna (Q), bem como transversalmente aos elementos de escoamento (101).
11. Coluna de lavagem de óleo de acordo com a reivindica-ção 10, caracterizada pelo fato de que os canais de distribuição final (202) apresentam respectivamente uma bandeja (203) que se estende transversalmente ao eixo longitudinal (L) e duas paredes laterais (204) que se projetam a partir daquela, sendo que as referidas paredes laterais (204) apresentam respectivamente uma borda (205) superior, e sendo que as saídas (201) são executadas em forma de recessos es-pecialmente retangulares nas duas bordas (205) superiores.
12. Coluna de lavagem de óleo de acordo com a reivindica-ção 11, caracterizada pelo fato de que o primeiro e/ou o segundo dis-tribuidor de líquido (200, 300) apresenta ao menos dois canais de pré- distribuição (210) paralelos entre si, dispostos ao longo do eixo longi-tudinal (L) acima dos canais de distribuição final (202), para alimentação dos canais de distribuição final (202) com o respectivo agente de lavagem (W’, W"), sendo que os canais de pré-distribuição (210) se estendem ao longo da seção transversal de coluna (Q), e sendo que especialmente os canais de pré-distribuição (210) se estendem trans-versalmente aos canais de distribuição final (202).
13. Coluna de lavagem de óleo de acordo com a reivindica-ção 12, caracterizada pelo fato de que os canais de pré-distribuição (210) apresentam respectivamente uma bandeja (211) que se estende transversalmente ao eixo longitudinal (L) e duas paredes laterais (212) que se projetam a partir daquele, sendo que as referidas paredes laterais (212) apresentam respectivamente uma borda (213) superior, na qual estão executadas saídas (214) em forma de recessos especialmente retangulares, pelas quais o respectivo agente de lavagem (W’, W") pode ser introduzido em respectivamente um canal de distribuição final (202) associado, sendo que especialmente essas saídas (214) dos canais de pré-distribuição (210) são dispostas respectivamente verticalmente acima de um canal de distribuição final (202) associado.
14. Coluna de lavagem de óleo de acordo com a reivindica-ção 12 ou 13, caracterizada pelo fato de que os canais de pré- distribuição (210) estão unidos entre si por ao menos um canal de compensação (215).
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