Dispositivo de distribución de un fluido que alimenta al menos un lecho granular de una columna multietapa que presenta una sucesión de bandejas,

cada bandeja (P) llevando un lecho de sólido granular y estando dividida en paneles, con la referencia (Pa), dicho dispositivo aplicándose a cada panel (Pa) de la bandeja (P) equipada con un deflector de recogida (5) situado inmediatamente aguas arriba del dispositivo, dicho dispositivo comprendiendo los 3 elementos siguientes dispuestos de arriba a abajo según el sentido de flujo del fluido, dichos elementos siendo coaxiales y estando centrados en el eje de abertura del deflector (5) :

a) un rompechorros macizo (9) situado de manera aproximada en el eje de la abertura de salida del deflector de recogida del panel Pa, y centrado de acuerdo con el eje de dicho deflector de recogida;

b) una placa perforada intermedia (8) que se extiende lateralmente más allá del rompechorros, con una anchura comprendida entre la anchura de dicho rompechorros y un valor igual a la mitad de la anchura del panel, a más o menos 5 cm aproximadamente, y con un grado de apertura comprendido entre un 15 % y un 30 %;

c) una placa de distribución (7) que se extiende sobre el conjunto de la sección del panel (Pa) y con un grado de abertura comprendido entre un 7 % y un 15 %.

Nuevo sistema de distribución y de recogida de los fluidos en una columna multietapa que consta de un rompechorros La invención se refiere a un nuevo dispositivo de distribución y de recogida de fluidos en el interior de una columna multietapa que pone en marcha un flujo de dichos fluidos en un medio de partículas sólidas, denominado medio granular.

Se denomina columna multietapa a una columna compuesta por una pluralidad de bandejas dispuestas según un eje sensiblemente vertical, cada bandeja (denominada bandeja soporte) soportando un lecho de sólido granular, y el o los fluidos introducidos dentro de la columna atravesando en serie los diferentes lechos sucesivos. El fluido que atraviesa los lechos sucesivos se denomina fluido principal para diferenciarlo de otros fluidos secundarios que se pueden añadir al fluido principal a través de un dispositivo de distribución generalmente situado entre dos lechos sucesivos.

La presente invención no se refiere al sistema que permite inyectar los fluidos secundarios y mezclar estos fluidos secundarios con el fluido principal, sino únicamente al distribuidor que tiene como objetivo distribuir el fluido que resulta de la mezcla del fluido principal y de los fluidos secundarios sobre el lecho granular situado inmediatamente por debajo. En adelante en el documento simplemente se hablará de lecho "aguas abajo" para designar el lecho granular situado inmediatamente por debajo del distribuidor de acuerdo con la presente invención.

La presente invención se refiere, por lo tanto, al dispositivo de distribución que permite alimentar cada lecho granular, o al menos una parte de entre estos, a partir de un fluido que se presenta en forma de un chorro procedente del sistema de mezcla del fluido principal y de los fluidos secundarios que equipan el lecho granular anterior, es decir de manera más precisa el lecho "aguas arriba", en el sentido del flujo del fluido principal.

En adelante en el documento se habla de dispositivo de distribución con resistencia variable (de forma abreviada dispositivo DRV) para referirse al principio del distribuidor de acuerdo con la presente invención. La invención se refiere de manera más particular a la configuración de este distribuidor.

Cada bandeja de la columna tiene varios distribuidores DRV en relación con la manera en la que la bandeja está dividida en varios sectores.

Por lo general, cada sector de la bandeja consta de un distribuidor DRV.

La invención consiste esencialmente en que el distribuidor asociado a cada sector de una bandeja de fila P comprende en el sentido del flujo principal:

- un rompechorros macizo situado por debajo de la salida del deflector de recogida, a una distancia de este último comprendida entre 7 y 25 mm; - una placa perforada intermedia que se extiende a lo ancho más allá del rompechorros; - una placa de distribución que se extiende por toda la superficie del panel considerado.

45 La invención permite acercarse a un flujo de tipo pistón en el interior del lecho de partículas aguas abajo y, por lo tanto, optimizar los rendimientos de diferentes procedimientos aplicados en las columnas multietapa, como por ejemplo la adsorción en lecho móvil simulado.

La invención también permite reducir el fenómeno de formación de surcos en la vertical del chorro que sale de la caja de mezcla, surcos que alteran de manera más o menos grave la regularidad de la superficie superior del lecho granular situado inmediatamente por debajo del dispositivo considerado.

El dispositivo de acuerdo con la presente invención se valora, por lo tanto, en relación con los dos criterios: la calidad del flujo, por una parte, y la no formación de surcos en la superficie superior del lecho granular aguas abajo, por otra 55 parte.

Análisis de la técnica anterior

Se conocen numerosos dispositivos para distribuir, mezclar o recoger un fluido en un recipiente que contiene partículas sólidas, como en concreto una columna multietapa. Los dispositivos de distribución/mezcla tienen, de manera general, como funciones distribuir un fluido de la manera más homogénea posible por la sección de la columna, mezclar de manera eficaz el fluido principal que atraviesa los diferentes lechos de la columna con uno o varios fluidos secundarios introducidos a la altura de cada lecho, eventualmente recoger un caudal de fluido entre dos lechos, y por último homogeneizar de la mejor manera posible las concentraciones a la salida del lecho antes de 65 la entrada en el siguiente lecho de partículas sólidas, es decir, situado inmediatamente por debajo del dispositivo considerado.

Además, los dispositivos de distribución/mezcla deben cumplir con un cierto número de exigencias como generar la menor dispersión axial posible, generar la mínima pérdida de carga y no producir perturbaciones hidrodinámicas que puedan alterar los rendimientos del procedimiento.

Las patentes EP0074815, US2006/0108274A1 y FR2708480 proporcionan unos ejemplos de dispositivos de distribución/mezcla que se utilizan en el caso de la adsorción en lecho móvil simulado (LMS) .

Los dispositivos de distribución/mezcla presentan un cierto número de características que el experto en la materia conoce. En aras de la claridad del texto se habla de bandeja P y de bandeja P+1 para designar la bandeja situada inmediatamente aguas abajo, en el sentido del flujo del fluido principal.

- División de la bandeja P de la columna en zonas o paneles, que pueden tener diferentes formas, las más habituales siendo la división en sectores angulares o en paneles meridianos, es decir en paneles paralelos, esencialmente de la misma anchura.

- En cada panel de la bandeja P, recogida del fluido principal mediante un sistema denominado deflector de recogida. - Mezcla del fluido principal que sale del lecho granular con el fluido secundario eventualmente inyectado en el panel considerado a través de una red de distribución, que termina en una caja de inyección. - Redistribución de la mezcla entre fluido principal recogido y fluido secundario inyectado en la sección del panel de la bandeja siguiente P+1 a través de un dispositivo de distribución (rejilla, placa perforada o de otro tipo) denominado distribuidor.

El fluido que sale del distribuidor entra a continuación en el lecho de partículas sólidas del lecho P+1.

El distribuidor puede bloquear al lecho de partículas, es decir que no hay ningún espacio vacío entre el distribuidor y el lecho de partículas P+1.

Por el contrario, puede existir un espacio vacío entre el distribuidor y el lecho, tal y como se indica en la patente US2006/0108274A1, por ejemplo en la figura 3B.

En el caso de que exista un espacio vacío entre el distribuidor y el lecho, tal y como se describe en la patente US2006/0108274A1, el distribuidor se debe diseñar de tal modo que no genere velocidades de fluido demasiado altas localmente en la entrada del lecho, con el fin de que no provoque una fluidificación parcial del lecho de partículas.

En efecto, este fenómeno puede tener un efecto negativo sobre los resultados del procedimiento.

Este fenómeno se describe efectivamente en la patente US2006/0108274A1. Esta patente describe una placa rompechorros colocada por encima del distribuidor y bajo las zonas abiertas correspondientes en la salida de un chorro de líquido, con el fin de limitar las altas velocidades de este chorro en la entrada del lecho granular posterior. Pero esto puede no ser suficiente para eliminar el fenómeno, de ahí la necesidad de recurrir a otras soluciones.

Para reducir aún más el fenómeno, la técnica anterior propone varios tipos de soluciones:

45. Colocar aguas abajo de la rejilla de distribución un elemento del tipo rejilla o placa perforada que permita limitar la turbulencia y las altas velocidades en la entrada de lecho de partículas. - Aumentar el número de paneles y la abertura de los deflectores de recogida para reducir la velocidad de paso del fluido por el dispositivo de distribución/mezcla.

Por otra parte, el experto en la materia sabe bien que cualquier dispositivo que produzca la suficiente pérdida de carga permite en principio homogeneizar los perfiles de velocidad en la salida de dicho dispositivo. Por esta razón, la selección de la rejilla de distribución puede influir en el perfil de velocidad del fluido que entra en el lecho de partículas sólidas situado aguas abajo. El hecho de... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de distribución de un fluido que alimenta al menos un lecho granular de una columna multietapa que presenta una sucesión de bandejas, cada bandeja (P) llevando un lecho de sólido granular y estando dividida en paneles, con la referencia (Pa) , dicho dispositivo aplicándose a cada panel (Pa) de la bandeja (P) equipada con un deflector de recogida (5) situado inmediatamente aguas arriba del dispositivo, dicho dispositivo comprendiendo los 3 elementos siguientes dispuestos de arriba a abajo según el sentido de flujo del fluido, dichos elementos siendo coaxiales y estando centrados en el eje de abertura del deflector (5) :

a) un rompechorros macizo (9) situado de manera aproximada en el eje de la abertura de salida del deflector de recogida del panel Pa, y centrado de acuerdo con el eje de dicho deflector de recogida; b) una placa perforada intermedia (8) que se extiende lateralmente más allá del rompechorros, con una anchura comprendida entre la anchura de dicho rompechorros y un valor igual a la mitad de la anchura del panel, a más o menos 5 cm aproximadamente, y con un grado de apertura comprendido entre un 15 % y un 30 %;

c) una placa de distribución (7) que se extiende sobre el conjunto de la sección del panel (Pa) y con un grado de abertura comprendido entre un 7 % y un 15 %.

2. Dispositivo de distribución de acuerdo con la reivindicación 1 en el que los 3 elementos rompechorros macizo (9) , placa perforada intermedia (8) , placa de distribución (7) están unidos entre sí. 20

3. Dispositivo de distribución de acuerdo con la reivindicación 1 en el que los 3 elementos rompechorros macizo (9) , placa perforada intermedia (8) , placa de distribución (7) están separados entre sí, la distancia que separa dos elementos sucesivos siendo de como mucho 10 mm, y de manera preferente de como mucho 5 mm.

4. Dispositivo de distribución de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el que los paneles (Pa) son de tipo meridiano, es decir que corresponden a unas divisiones de la bandeja de acuerdo con unos elementos paralelos, orientados de acuerdo con el diámetro de dicha bandeja, y que tienen prácticamente la misma anchura.

5. Dispositivo de distribución de fluidos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en el que la placa de distribución (7) es una rejilla de tipo "Johnson", las ranuras de la rejilla siendo prácticamente perpendiculares al eje longitudinal del panel.

6. Dispositivo de distribución de fluidos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5 en el que la placa perforada intermedia (8) es una rejilla de tipo "Johnson", las ranuras de dicha rejilla siendo prácticamente perpendiculares al 35 eje longitudinal del panel.

7. Dispositivo de distribución de fluidos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 en el que el rompechorros macizo (9) se extiende con una anchura comprendida entre 2 cm y 6 cm, y de manera preferente comprendida entre 3 cm y 5 cm.

8. Dispositivo de distribución de fluidos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7 en el que la distancia comprendida entre el extremo inferior del deflector de recogida (5) y el extremo superior del rompechorros (9) está comprendida entre 4 mm y 30 m, y de manera preferente comprendida entre 7 mm y 25 mm.

45 9. Procedimiento de separación en lecho móvil simulado que hace uso del dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la carga que hay que separar es una mezcla cualquiera de compuestos aromáticos con entre 7 y 9 átomos de carbono.

10. Procedimiento de separación en lecho móvil simulado que hace uso del dispositivo de acuerdo con una 50 cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la carga que hay que separar es una mezcla de parafinas normales y de iso parafinas.

11. Procedimiento de separación en lecho móvil simulado que hace uso del dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la carga que hay que se parar es una mezcla de olefinas normales 55 y de iso olefinas.

12. Procedimiento de separación en lecho móvil simulado que hace uso del dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el fluido principal que atraviesa dicho dispositivo tiene una densidad específica comprendida entre 600 y 950 kg/m3 y una viscosidad comprendida entre 0, 1 y 0, 6 cPo.

Figura 1

Figura 2a Figura 2b