COLUMNA DE VACIO DE DESTILACION DE ACEITE CON PLACA DE VAINA ENGROSADA EN LA ZONA DE ENTRADA TANGENCIAL DE VAPOR EN LUGAR DE UN REVESTIMIENTO INTERIOR DE ACERO INOXIDABLE.
Columna de vacío de destilación de aceite con placa de vaina engrosada en la zona de entrada tangencial de vapor en lugar de un revestimiento interior de acero inoxidable.
La columna de vacío (10) para la destilación de aceite incorpora una placa de vaina engrosada (50) que tiene una placa de envainado (52) que es más gruesa que el envainado (44) de un tramo o sección (40) de columna adyacente. El uso de placas de vaina engrosadas (50), unidas por explosivo o por laminación con rodillos, puede proporcionar un mejor servicio que los revestimientos interiores convencionales soldados por puntos o que las placas de carcasa convencionales con capas superpuestas de soldadura
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200602009.
Solicitante: CHICAGO BRIDGE & IRON COMPANY.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 14105 S. ROUTE 59 PLAINFIELD ILLINOIS 60544 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: GREEN,ALAN W, SHADID,FAHIM E.
Fecha de Solicitud: 26 de Julio de 2006.
Fecha de Publicación: .
Fecha de Concesión: 1 de Junio de 2011.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C10G7/06 QUIMICA; METALURGIA. › C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA. › C10G CRACKING DE LOS ACEITES DE HIDROCARBUROS; PRODUCCION DE MEZCLAS DE HIDROCARBUROS LIQUIDOS, p. ej. POR HIDROGENACION DESTRUCTIVA, POR OLIGOMERIZACION, POR POLIMERIZACION (cracking para la producción de hidrógeno o de gas de síntesis C01B; cracking que produce hidrocarburos gaseosos que producen a su vez, hidrocarburos individuales o sus mezclas de composición definida o especificada C07C; cracking que produce coque C10B ); RECUPERACION DE ACEITES DE HIDROCARBUROS A PARTIR DE ESQUISTOS, DE ARENA PETROLIFERA O GASES; REFINO DE MEZCLAS COMPUESTAS PRINCIPALMENTE DE HIDROCARBUROS; REFORMADO DE NAFTA; CERAS MINERALES. › C10G 7/00 Destilación de aceites de hidrocarburos. › Destilación en vacío.
Clasificación PCT:
- B01D3/10 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 3/00 Destilación o procedimiento de cambio similares en los que los líquidos están en contacto con medios gaseosos, p. ej. extracción. › Destilación en vacío (B01D 3/12 tiene prioridad).
Fragmento de la descripción:
Columna de vacío de destilación de aceite con placa de vaina engrosada en la zona de entrada tangencial de vapor en lugar de un revestimiento interior de acero inoxidable.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere generalmente a columnas de vacío utilizadas en la destilación de aceite y, más concretamente, al problema de la erosión en la sección de entrada tangencial de vapor de la columna.
En el refino del petróleo bruto, se utiliza una columna de vacío para destilar existencias de suministro a una presión reducida y a una temperatura elevada para recuperar productos de destilación adicionales (tales como gasóleos de vacío, aceites lubricantes y/o existencias de suministro de conversión) a partir de crudo reducido, que es el producto obtenido de las partes inferiores de una unidad de destilación atmosférica.
El material de suministro procedente de una unidad de destilación atmosférica entra en un tramo o sección "de entrada tangencial de vapor" de la columna de vacío a través de una abertura de alimentación. La abertura de alimentación puede ser, bien tangencial o bien radial. Una caja interna o distribuidor tangencial contribuye a la dispersión del material de suministro. En general, la temperatura en la sección de entrada tangencial de vapor puede aproximarse a 420ºC a una presión comprendida en el intervalo entre aproximadamente 51,7 kPa y 101,4 kPa de presión externa.
Convencionalmente, la carcasa de la columna de vacío en esta sección de la columna está protegida contra la erosión por una placa de revestimiento interior de acero inoxidable, fijada al interior de la vasija. La placa de revestimiento interior puede ser de aproximadamente 182,88 cm de altura y subtiende habitualmente en torno a 270 grados de la circunferencia de la columna.
La placa de revestimiento interior está generalmente soldada a la carcasa de la columna de vacío por el perímetro o contorno de la placa de revestimiento interior. La carcasa de la columna de vacío está habitualmente compuesta de placas de vaina, cada una de las cuales tiene una superficie interna de vaina de acero inoxidable (de hasta 0,32 cm de espesor aproximadamente, para proporcionar resistencia a la corrosión) en una placa de respaldo de acero al carbono. En general, la placa de revestimiento interior se soldará perimetralmente a la placa de respaldo de acero al carbono tras desprender de la placa de respaldo las secciones de la superficie interior de la vaina de acero inoxidable. Con el fin de proporcionar una unión adecuada entre la placa de revestimiento interior y la carcasa de la columna de vacío, la placa de revestimiento interior se une también por soldadura de botón, por lo común, a la carcasa a intervalos de entre aproximadamente 3 0,48 cm y 38,1 cm. Las uniones de soldadura de botón se sueldan directamente al envainado de acero inoxidable situado sobre las placas de carcasa.
La instalación de tales revestimientos interiores consume tiempo y es costosa. Además, pueden desarrollarse grietas en las posiciones de soldadura de botón, lo que requiere un costoso tiempo de parada para reparar y reemplazar la placa revestimiento interior.
Otro procedimiento conocido para proporcionar una resistencia a la erosión adicional en la sección de entrada tangencial de vapor de una columna de vacío implica añadir una capa superpuesta o de recubrimiento de soldadura a la superficie interna de la columna en esa sección. Este procedimiento se considera generalmente poco económico y podría causar o encogimiento o distorsión local.
Breve sumario de la invención
Los inventores han desarrollado una columna de vacío de destilación de aceite que puede proporcionar una resistencia a la erosión mejorada sin el uso de una placa de revestimiento interior o de una capa superpuesta de soldadura. Se utiliza una placa de vaina engrosada a la hora de construir el tramo o sección de entrada tangencial de vapor de la carcasa. La placa de vaina engrosada tiene una capa de envainado que es más gruesa que el espesor resistente a la corrosión de la sección de columna adyacente. Debido a que la capa de envainado más grueso está unida de forma continua a una placa de respaldo, se cree que la placa de vaina engrosada funcionará mejor que tanto placas de desgaste añadidas convencionales como capas de recubrimiento de soldadura, con una probabilidad reducida de grietas.
Breve descripción de los dibujos
La invención puede comprenderse mejor haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
la Figura 1 es una vista esquemática de una columna de vacío;
las Figuras 2 y 3 son vistas en perspectiva y recortadas de la sección de entrada tangencial de vapor de dos realizaciones relacionadas de columnas de vacío de acuerdo con la presente invención; y
la Figura 4 es una vista en corte y aumentada de una porción de las estructuras que se observan en las Figuras 2 y 3.
Descripción detallada de la invención
La Figura 1 ilustra generalmente una columna de vacío 10 que se utiliza en la destilación de aceite. El material de suministro calentado se introduce en la columna de vacío a través de una abertura de entrada de alimentación 12, para entrar en una sección 14 de entrada tangencial de vapor de la columna. En la sección de entrada tangencial de vapor, el vapor y el líquido son separados. En la columna de vacío que se ilustra, la temperatura de la sección de entrada tangencial de vapor puede aproximarse a 420ºC, y la presión puede ser del orden de entre aproximadamente 51,7 kPa y 101,4 kPa de presión externa, a fin de obtener un rendimiento de producto destilado deseable.
Las Figuras 2 y 3 ilustran la estructura de la columna 10 en la sección 14 de entrada tangencial de vapor, que muestra la abertura de entrada de alimentación 12 y un distribuidor 30. La abertura de entrada se ha dispuesto para distribuir material de suministro a través de las placas que forman la sección de entrada tangencial de vapor de la columna. La abertura de entrada de alimentación puede ser tangencial, como se observa en la Figura 2, o radial, como se observa en la Figura 3. El distribuidor, que se instala generalmente después de que se haya erigido la carcasa de la columna, puede incluir una serie de placas superiores 32 y una placa de extremo 34, que se sueldan a la carcasa de la columna. Los distribuidores que se ilustran incluyen también una serie de vanos deflectores 36 que pueden dispersar gasóleos de vacío al tiempo que dirigen una fracción más pesada del material de alimentación hacia el fondo de la columna.
Como se observa la Figura 4, la columna 10 que se ilustra tiene una sección de columna que está hecha con una placa de vaina convencional 42 que tiene una superficie interior 44 de vaina de acero inoxidable en una placa de respaldo 46 de acero al carbono. La placa de respaldo que se ilustra tiene un espesor de placa de respaldo de, por ejemplo, 2,54 cm aproximadamente. La superficie interior de vaina de acero inoxidable que se ilustra es de 0,32 cm de espesor. Este espesor resistente a la corrosión puede ser modificado y corresponde, en general, a una especificación de proyecto.
En la sección 14 de entrada tangencial de vapor, en la que la abertura de entrada de alimentación 12 distribuye material de suministro a través de la superficie interna expuesta o al descubierto de placas de la columna, la columna 10 que se ilustra se ha fabricado a partir de una placa de vaina engrosada 50 que incluye una capa de envainado engrosada 52 sobre una placa de respaldo 54 de acero al carbono. Preferiblemente, la placa de respaldo situada sobre la placa de vaina engrosada tiene aproximadamente el mismo espesor que la placa de respaldo 46 situada sobre la placa de vaina 42 utilizada en la sección de columna adyacente 40, en tanto que la capa de envainado situada sobre la placa de vaina engrosada -que forma la superficie interna expuesta o al descubierto de la sección de entrada tangencial de vapor- es significativamente más gruesa que la superficie interna 44 de vaina situada sobre la placa de vaina adyacente. El espesor global de la placa de vaina engrosada es mayor que el espesor combinado de la placa de respaldo y de la superficie interna de vaina en la placa de vaina convencional. En los casos en que se ha preconizado específicamente un espesor adicional resistente a la erosión para la sección 14 de entrada tangencial de vapor, el espesor global de la capa de envainado más gruesa puede, por ejemplo, ser la suma del espesor resistente...
Reivindicaciones:
1. Una columna de vacío (10) para destilación de aceite que comprende:
un primer tramo o sección (40) de columna que tiene una capa de envainado (44) de un espesor dado;
una sección (14) adyacente de entrada tangencial de vapor de la columna (10) que tiene una placa de vaina engrosada (50) que tiene una capa de envainado (52) que es más gruesa que el envainado (44) del primer tramo o sección (40) de columna; y
una entrada de alimentación (12), dispuesta para distribuir el material de suministro a través de la placa de vaina engrosada (50).
2. Una columna de vacío (10) para destilación de aceite de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual la capa de envainado (52) de la placa de vaina engrosada (50) está unida a una placa de respaldo (54) que tiene una cara interna hecha de acero al carbono.
3. Una columna de vacío (10) para destilación de aceite de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual la capa de envainado (52) de la placa de vaina engrosada (50) está unida por explosivo a una placa de respaldo (54).
4. Una columna de vacío (10) para destilación de aceite de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual la capa de envainado (52) de la placa de vaina engrosada (50) está unida por cilindros de laminación a una placa de respaldo (54).
5. Una columna de vacío (10) para destilación de aceite de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual la capa de envainado (52) de la placa de vaina engrosada (50) está unida a una placa de respaldo (54) que tiene un espesor que es aproximadamente igual al espesor de una placa de respaldo (46) situada en la primera sección (40) de columna.
6. Una columna de vacío (10) para destilación de aceite de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual la capa de envainado (52) de la placa de vaina engrosada (50) es de al menos 0,635 cm de espesor.
7. Una columna de vacío (10) para destilación de aceite de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual la capa de envainado (52) de la placa de vaina engrosada (50) forma la superficie interior expuesta o al descubierto del tramo o sección (14) de entrada tangencial de vapor de la columna (10).
8. Una columna de vacío (10) para destilación de aceite de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual la placa de vaina engrosada (50) subtiende al menos en torno a 90 grados de la columna (10).
9. Una columna de vacío (10) para destilación de aceite de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual la placa de vaina engrosada (50) subtiende al menos en torno a 180 grados de la columna (10).
10. Una placa de vaina engrosada (50) para la columna de vacío (10) de acuerdo con la reivindicación 1.
11. Un método para construir una columna de vacío (10) para destilación de aceite, que comprende las etapas de:
construir la columna de vacío (10) para destilación de aceite de tal modo que tenga
y
proporcionar un conjunto (12) de abertura de entrada de alimentación que puede distribuir material de suministro a través de la placa de vaina engrosada (50).
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