Sistema de purga/toma de muestras para un recipiente, el recipiente correspondiente y método de limpieza usando dicho sistema de purga/toma de muestras.

Sistema de purga/toma de muestras para un recipiente, que comprende una tubería de purga/toma de muestras

(16) equipada con un conector diseñado para conectarse al recipiente, un primer y un segundo sistemas de regulación de flujo (18) y (20) montados en serie en la tubería de purga/toma de muestras, en el que al menos una tubería de inyección (22) está conectada a la tubería de purga/toma de muestras (16) entre el primer y el segundo sistemas de regulación de flujo, comprendiendo dicha tubería de inyección medios de conexión a una fuente de fluido de limpieza (24) y al menos un dispositivo de regulación de flujo para controlar el flujo de fluido de limpieza a través de la tubería de inyección y la tubería de purga/toma de muestras, y en el que el primer y el segundo sistemas de regulación de flujo comprenden cada uno al menos dos válvulas de control en serie.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/073942.

Solicitante: Total Raffinage France.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 2 place Jean Millier, La Défense 92400 Courbevoie FRANCIA.

Inventor/es: LE LANNIC,KATELL, MOURAIN,XAVIER, VARIN,MAXIME.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > B01J8/00 (Procedimientos químicos o físicos en general, llevados a cabo en presencia de fluidos y partículas sólidas; Aparatos para tales procedimientos (procedimientos o dispositivos para la granulación de sustancias B01J 2/00; hornos F27B))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > B01J4/00 (Dispositivos de alimentación; Dispositivos de control de alimentación o evacuación (dispositivos de alimentación o de evacuación para autoclave B01J 3/02))

PDF original: ES-2537402_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Sistema de purga/toma de muestras para un recipiente, el recipiente correspondiente y método de limpieza usando dicho sistema de purga/toma de muestras La presente invención se refiere a un sistema de purga/toma de muestras para recipientes, particularmente para (i) recipientes a alta temperatura, alta presión tales como reactores de hidroconversión usados en procedimientos de refinerías y que se hacen funcionar en condiciones rigurosas, como por ejemplo reactores de lodo de procesamiento de hidrocarburos y (ii) sólidos que se descargan de recipientes, por ejemplo catalizadores sólidos, adsorbentes sólidos, lechos de protección sólidos.

La invención también se refiere a un recipiente equipado con tal sistema de purga/toma de muestras, así como a un método de limpieza usando dicho sistema de purga/toma de muestras.

Los recipientes a alta temperatura, alta presión tales como reactores de hidroconversión usados en procedimientos de refinerías, y más particularmente los reactores de lodo de procesamiento de hidrocarburos, se hacen funcionar generalmente en condiciones rigurosas, a intervalos de temperatura de desde 360 a 480ºC, preferiblemente desde 380 hasta 440ºC, y a una presión de 50 a 300 bares, preferiblemente desde 100 hasta 200 bares.

Tales reactores de hidroconversión pueden hacerse funcionar en flujo ascendente o en flujo descendente. Estos reactores son preferiblemente reactores perfectamente agitados (CTSR) .

Los reactores de lodo se usan normalmente en procedimientos de refino de hidrocarburos para el tratamiento de residuos pesados tales como residuos de destilación a vacío (VR) o residuos con viscosidad reducida a vacío (VVR) convencionales.

La mayoría de los reactores de hidroconversión presentan en su parte inferior un sistema de purga/toma de muestras. Este sistema de purga/toma de muestras se usa lo más frecuentemente para tomar muestras del producto contenido en el reactor durante el funcionamiento, por ejemplo para comprobar su composición. El sistema de purga/toma de muestras también puede usarse para purgar el producto de la parte inferior del reactor, durante o tras el funcionamiento.

Los sistemas de purga/toma de muestras habituales de recipientes o reactores a alta temperatura, alta presión comprenden una tubería de purga/toma de muestras conectada a la parte inferior del recipiente o reactor y equipada con dos válvulas montadas en serie, generalmente válvulas de control de dos vías. Sin embargo, la purga o la toma de muestras sigue siendo una operación peligrosa debido al riesgo de despresurización del recipiente y al riesgo de quemadura para los operarios.

Además, en las mismas condiciones de funcionamiento, se forman y/o acumulan partículas finamente divididas en la parte inferior del recipiente, y pueden bloquear o dañar las válvulas del sistema de purga/toma de muestras, lo que puede ser particularmente perjudicial para la estanqueidad del sistema de purga/toma de muestras y la seguridad de los operarios. En particular, cuando los fluidos tratados en el recipiente contienen partículas, se observa un importante efecto abrasivo en las piezas de la instalación, especialmente en las partes móviles como las que pueden encontrarse en las válvulas. Tal efecto abrasivo puede conducir rápidamente a un daño notable de la válvula. Pueden surgir problemas similares cuando los recipientes se cargan con catalizadores sólidos, adsorbentes sólidos y/o lechos de protección sólidos, etc.

La presente invención pretende superar los inconvenientes mencionados anteriormente al proponer un sistema de purga/toma de muestras original de seguridad aumentada, en el que se reduzca considerablemente el riesgo de bloquear o dañar las válvulas.

Un primer objeto de la invención es un sistema de purga/toma de muestras para un recipiente, que comprende una tubería de purga/toma de muestras equipada con un conector diseñado para conectarse al recipiente, un primer y un segundo sistemas de regulación de flujo montados en serie en la tubería de purga/toma de muestras, en el que al menos una tubería de inyección está conectada a la tubería de purga/toma de muestras entre el primer y el segundo sistemas de regulación de flujo, comprendiendo dicha tubería de inyección medios de conexión a una fuente de fluido de limpieza y al menos un dispositivo de regulación de flujo para controlar el flujo de fluido de limpieza a través de la tubería de inyección y la tubería de purga/toma de muestras y en el que el primer y el segundo sistemas de regulación de flujo comprenden cada uno al menos dos válvulas de control en serie.

Tal tubería de inyección permite enviar un fluido de limpieza a través de todas las partes del sistema de purga/toma de muestras, evitando por tanto el bloqueo de las partes móviles del sistema, tales como las de los sistemas de regulación de flujo.

La fuente de fluido de limpieza puede ser botellas a presión que contienen el fluido de limpieza, o cualquier tanque de almacenamiento apropiado. La fuente también puede ser una tubería procedente de una unidad, por ejemplo una

tubería de una unidad de refinería, en la que está circulando un fluido que puede usarse como fluido de limpieza.

Opcionalmente, tal fuente de fluido de limpieza puede formar parte del sistema de purga/toma de muestras de la invención.

Generalmente, la tubería de inyección comprende al menos una válvula de retención para impedir que el fluido de limpieza, o cualquier otro fluido que circule al interior de la tubería de purga/toma de muestras o tubería de inyección, fluya hacia la fuente de fluido de limpieza. Tales válvulas pueden elegirse por ejemplo entre válvulas de retención de charnela o válvulas de bola.

Lo más frecuentemente, la tubería de inyección comprenderá al menos dos válvulas de retención en serie, por ejemplo dos válvulas de retención, que pueden ser iguales o, preferiblemente, diferentes entre sí (por ejemplo de tecnología diferente como una válvula de retención de charnela y una válvula de bola) , con el fin de limitar el riesgo de bloquear simultáneamente todas las válvulas de retención.

Según la invención, el primer y el segundo sistemas de regulación de flujo comprenden cada uno al menos dos válvulas de control en serie, preferiblemente dos válvulas de control de dos vías.

El uso de varias válvulas de control en serie es particularmente útil para el uso del sistema de purga/toma de muestras con un recipiente que se hace funcionar a alta presión. Las válvulas en serie permiten reducir progresivamente la presión dentro de la tubería de purga/toma de muestras para evitar la despresurización repentina del recipiente si está a alta presión.

Las al menos dos válvulas de control en serie del primer y el segundo sistemas de regulación de flujo pueden ser iguales o preferiblemente diferente entre sí (por ejemplo de tecnología diferente como una válvula de retención de charnela y una válvula de bola) , con el fin de limitar el riesgo de bloquear simultáneamente todas las válvulas de retención.

Cuando el recipiente se usa para tratamiento de líquidos corrosivos y/o para tratamiento a alta temperatura, el material de las válvulas usadas en el sistema de purga/toma de muestras de la invención tendrá que elegirse de manera que sea suficientemente resistente. Las válvulas pueden ser por ejemplo enteramente de metal, preferiblemente de metal resistente a la corrosión.

Las válvulas de los sistemas de regulación y/o de la tubería de inyección serán ventajosamente válvulas de 35 funcionamiento neumático, en particular cuando el sistema se usa en un recipiente de una refinería por motivos de seguridad.

De manera similar, las válvulas de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de purga/toma de muestras para un recipiente, que comprende una tubería de purga/toma de muestras (16) equipada con un conector diseñado para conectarse al recipiente, un primer y un segundo 5 sistemas de regulación de flujo (18) y (20) montados en serie en la tubería de purga/toma de muestras, en el que al menos una tubería de inyección (22) está conectada a la tubería de purga/toma de muestras (16) entre el primer y el segundo sistemas de regulación de flujo, comprendiendo dicha tubería de inyección medios de conexión a una fuente de fluido de limpieza (24) y al menos un dispositivo de regulación de flujo para controlar el flujo de fluido de limpieza a través de la tubería de inyección y la tubería de purga/toma de muestras, y en el que el primer y el segundo sistemas de regulación de flujo comprenden cada uno al menos dos válvulas de control en serie.

2. Sistema de purga/toma de muestras según la reivindicación 1, en el que dicha tubería de inyección comprende al menos una válvula de retención (28, 29) para impedir que el fluido de limpieza fluya hacia la 15 fuente de fluido de limpieza.

3. Sistema de purga/toma de muestras según la reivindicación 2, en el que dicha tubería de inyección comprende al menos dos válvulas de retención en serie.

4. Sistema de purga/toma de muestras según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las al menos dos válvulas de control en serie del primer y el segundo sistemas de regulación de flujo y/o las al menos dos válvulas de retención en serie de la tubería de inyección son válvulas de tecnología diferente.

5. Sistema de purga/toma de muestras según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las válvulas de control en serie del primer y el segundo sistemas de regulación de flujo son válvulas de control de dos vías.

6. Sistema de purga/toma de muestras según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las válvulas de control en serie del primer y el segundo sistemas de regulación de flujo y/o la (s) válvula (s) de 30 retención de la tubería de inyección son válvulas de funcionamiento neumático.

7. Sistema de purga/toma de muestras según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las válvulas de control en serie del primer y el segundo sistemas de regulación de flujo y/o la (s) válvula (s) de retención de la tubería de inyección están compuestas por metal resistente a la corrosión.

8. Reactor de hidroconversión de un procedimiento de refinería que comprende un sistema de purga/toma de muestras según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sistema de purga/toma de muestras está conectado a la parte inferior del recipiente, siendo preferiblemente dicho reactor un reactor de lodo de procesamiento de hidrocarburos o un reactor destinado a contener sólidos.

9. Método para limpiar un sistema de purga/toma de muestras según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, estando conectado dicho sistema de purga/toma de muestras a la parte inferior de un recipiente, comprendiendo el método:

(i) inyectar un fluido de limpieza a través de la tubería de inyección y la tubería de purga/toma de muestras, (ii) abrir el primer sistema de regulación de flujo para permitir que dicho fluido de limpieza pase a través de dicho primer sistema de regulación durante un periodo de tiempo suficiente para limpiar dicho primer sistema de regulación de flujo y cerrar dicho primer sistema de regulación de flujo, en el que se realiza una apertura separada o simultánea de las válvulas en serie del primer sistema de regulación de flujo, 50 (iii) abrir el segundo sistema de regulación de flujo para permitir que dicho fluido de limpieza pase a través de dicho segundo sistema de regulación durante un periodo de tiempo suficiente para limpiar dicho segundo sistema de regulación de flujo y cerrar dicho segundo sistema de regulación de flujo, en el que se realiza una apertura separada o simultánea de las válvulas en serie del segundo sistema de regulación de flujo.

10. Método para limpiar un sistema de purga/toma de muestras según la reivindicación 9, en el que, cuando la presión interna del recipiente es superior a la presión atmosférica y cuando el primer sistema de regulación controla el flujo procedente de o que entra en el recipiente, dicho fluido de limpieza se pone a presión a una presión superior o igual a la presión interna del recipiente antes de abrir dicho primer sistema de regulación de flujo, y la etapa (ii) se realiza mientras que el segundo sistema de regulación de flujo está cerrado.

11. Método para limpiar un sistema de purga/toma de muestras según la reivindicación 9, en el que la presión interna de dicho recipiente es la presión atmosférica, y las etapas (ii) y (iii) se realizan simultáneamente.

12. Método para limpiar un sistema de purga/toma de muestras según una cualquiera de las reivindicaciones 9 65 a 11, en el que las etapas (i) a (iii) se repiten en las secuencias siguientes:

- una secuencia (A) opcional en la que se realiza al menos una ejecución de las etapas (i) a (iii) usando un gas como fluido de limpieza, -una secuencia (B) en la que se realiza al menos a una ejecución de las etapas (i) a (iii) usando un líquido como fluido de limpieza, -una secuencia (C) en la que se realiza al menos una ejecución de las etapas (i) a (iii) usando un gas como fluido de limpieza.

13. Método para limpiar un sistema de purga/toma de muestras según una cualquiera de las reivindicaciones 912, en el que dicho método se realiza durante o tras el uso del recipiente en un procedimiento de hidroconversión o en un procedimiento de hidroconversión de lodo o en un procedimiento en el que el recipiente contiene sólidos.

14. Método para limpiar un sistema de purga/toma de muestras según una cualquiera de las reivindicaciones 9

13, en el que cuando el fluido de limpieza es un gas elegido entre H2, N2, Ar, He, CO2, CO, gas combustible 15 e hidrocarburos C1 a C4 solos o en combinación.

15. Método para limpiar un sistema de purga/toma de muestras según una cualquiera de las reivindicaciones 913, en el que el fluido de limpieza es un líquido elegido entre gasóleos tales como VGO (gasóleo a vacío) , LCO (aceite de ciclo ligero) , HCO (aceite de ciclo pesado) y destilado; naftas; hidrocarburos C5 a C20 solos o en combinación; aceites minerales; parafinas; aceites vegetales o animales; petróleo bruto incluyendo petróleo de esquistos y productos de destilación de los mismos.

16. Método para la hidroconversión de residuos pesados, tales como residuo de destilación a vacío (VR) o residuos de viscosidad reducida a vacío (WR) convencionales, en el que los residuos pesados se someten a hidroconversión en al menos un reactor de hidroconversión, estando conectado un sistema de purga/toma de muestras según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 a la parte inferior de este reactor de hidroconversión, limpiándose opcionalmente el sistema de purga/toma de muestras tras el método para limpiar según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15.