BRPI1104656A2 - dispositivo de distribuiÇço de uma mistura polifÁsica, comportando um prato quebra-jato perfurado com diferentes tipos de orifÍcios - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE DISTRIBUIÇçO DE UMA MISTURA POLIFÁSICA, COMPORTANDO UM PRATO QUEBRA-JATO PERFURADO COM DIFERENTES TIPOS DE ORÍFÍCIOS. A presente invenção refere-se a um dispositivo para distribuir uma mistura polifásica constituída de pelo menos uma fase gasosa e pelo menos uma fase líquida, essa mistura sendo em escoamento descendente através de pelo menos uma camada de sólidos de partículas, e esse dispositivo que comporta pelo menos um prato (1) situado acima de uma camada de sólidos de partículas, uma pluralidade de canais misturadores (2) dessas fases líquida e gasosa, um sistema dispersivo do tipo prato quebra-jato (3) perfurado, munido sobre uma parte pelo menos de seu perímetro de rebordos (36), disposto abaixo dos canais místuradores (2) e acima da camada de sólidos de partículas, esse dispositivo de distribuição sendo caracterizado pelo fato de que o sistema dispersivo (3) comporta pelo menos dois tipos de orifícios (34, 35).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE DISTRIBUIÇÃO DE UMA MISTURA POLIFÁSICA, COMPORTANDO UM PRATO QUEBRA-JATO PERFURADO COM DIFERENTES TIPOS DE ORIFÍCIOS".

A presente invenção refere-se ao domínio da distribuição de flui-

dos polifásicos nos reatores catalíticos e, mais particularmente, a um dispo- sitivo que permite otimizar a distribuição de fluidos nos reatores catalíticos do tipo camadas fixas, funcionando em escoamento descendente, nas apli- cações do tipo hidrotratamento de óleo combustível e quaisquer operações de hidrogenação que funcionam em escoamento gás-líquido escoando.

A presente invenção se aplica, em particular, no domínio dos distribuidores gás/líquido como, por exemplo, aqueles empregados para a utilização das reações de hidrocraqueamento, de hidrotratamento, de hidro- dessulfuração, de hidrodesmetalação, de hidrodesnitrogenação, de hidroge- nações seletivas ou totais, a hidrogenação seletiva das gasolinas de vapo- craqueamento, a hidrogenação dos compostos aromáticos em cortes alifáti- cos e/ou naftênicos, a hidrogenação das olefinas em cortes aromáticos.

Ela encontra também sua aplicação para utilizar outras reações que necessitam de uma boa mistura de uma fase gasosa e de uma fase Ii- quida, por exemplo, as reações de oxidação parcial ou total, as reações de aminação, de acetiloxidação, de amoxidação e de halogenação, em particu- lar de cloração.

O dispositivo de distribuição é, portanto, em geral disposto em um circuito ou reator, comportando uma entrada de um fluido líquido e uma entrada de um fluido gasoso, e contendo pelo menos uma camada, por e- xemplo, de sólidos granulares.

Esse dispositivo pode ser disposto:

- seja na cabeça do circuito acima da camada;

- seja na saída de uma camada com uma alimentação sobre to- da a seção do circuito sobre a camada seguinte.

Para melhorar a distribuição dos fluidos com esses dispositivos, uma das possibilidades utilizada na técnica anterior consiste, por exemplo, em utilizar pratos distribuidores que comportam uma pluralidade de canais misturadores que podem ser de diferentes tipos e posicionados segundo diferentes configurações sobre o prato. Esses dispositivos são descritos nos pedidos de patentes FR 2 807 676, FR 2 745 202, FR 2 853 260 ou US 2007/0241467.

O inconveniente desse tipo de canais misturadores provém do fato de o escoamento na saída de canal misturador forma um jato difásico relativamente concentrado, o que é problemático, pois o líquido não irriga toda a seção da coluna. Para prevenir esse problema, o passo entre os ca- nais misturadores é relativamente restrito (entre 80 e 200 mm em geral), o que aumenta consideravelmente a quantidade de canais misturadores e, portanto, aumenta o custo global do prato distribuidor.

Uma outra solução para melhorar a irrigação da camada, é posi- cionar sob os canais misturadores elementos de dispersão de jatos. Há vá- rios tipos de elementos de dispersão utilizáveis. Elementos dos tipos enxer- tos são freqüentemente fixados em cada canal misturador, de maneira a dis- persar o jato segundo um ângulo mais largo, e de maneira homogênea sob o canal misturador, conforme descrito nos pedidos de patente EP 2 075 056 e US 2010/0019061.

Esse tipo de solução é eficaz, mas ela necessita que uma certa altura seja respeitada entre o canal misturador e o topo da camada de partí- culas, a fim de que o jato possa irrigar amplamente a camada. Idealmente, essa altura deve permitir que os jatos formados por canais misturadores pró- ximos se unam. Além disso, essa solução é bastante onerosa devido ao grande número de elementos de dispersão a fabricar.

Uma solução alternativa, descrita na patente FR 2 807 673, con- siste em posicionar elementos de dispersão do tipo quebra-jato sob o prato, comuns a vários canais misturadores (até mesmo comum a toda uma fileira). Classicamente, grades ou placas perfuradas são utilizadas. É importante que os diferentes elementos utilizados não abranjam a totalidade da seção da coluna, de maneira que o gás possa circular livremente entre os elemen- tos de dispersão, sem ser levado a atravessar os próprios elementos. O jato gás-líquido impacta a grade e se dispersa sobre sua superfície, antes de cair na chuva sobre a camada de partículas.

A patente FR 2 832 075 descreve uma melhoria desse dispositi- vo que consiste em acrescentar rebordos unicamente sobre o perímetro das grades. Esses rebordos permitem ao líquido permanecer no nível da grade e não se derramar pelos lados. Esse tipo de dispositivo apresenta numerosas vantagens:

- é menos oneroso que os enxertos, permitindo, além, disso, aumentar o passo entre os canais misturadores;

- o escoamento é repartido sobre a seção de coluna, portanto,

ele necessita de distância de formação de jatos sob as grades.

O inconveniente desse tipo de dispositivo é que ele é limitado a uma certa faixa de funcionamento. Com efeito, a geometria da grade é ótima em uma certa faixa de funcionamento, isto é, para velocidades de gás e de líquido, tais que:

- os jatos difásicos que saem das chaminés sejam suficiente- mente quebrados pela grade, portanto repartidos sobre uma certa superfície embaixo da chaminé;

- a retenção de líquido não seja muito elevada sobre a grade, portanto que o líquido não derrame por sobre os lados da grade, e que esse

nível líquido não apresente muitos problemas, em caso de desvio do prato à planeidade.

Isto tende a limitar a faixa ótima de funcionamento das grades. Em geral, é preconizado funcionar sempre aquém da vazão líquida de entu- pimento das grades, isto é, utilizar uma grade sobre a qual a carga líquida não pode ultrapassar uma certa altura crítica (compreendida entre 0,1 e 1 mm), e, portanto, utilizar grades relativamente abertas (percentagem de a- bertura entre 5 e 20 %). Em contrapartida, quando uma baixa vazão de líqui- do é aplicada nos reatores, as grades não quebram bem o jato difásico, e a distribuição dos fluidos não é ótima. Isto é particularmente verdadeiro nas operações nas quais o reator não é utilizado com sua capacidade máxima (turndown", segundo a terminologia anglo-saxônica). Resulta daí então, uma má distribuição do líquido na camada e uma diminuição dos desempenhos reacionais (perda de conversão e/ou de seletividade). Esse problema se encontra com canais misturadores do tipo chaminé, mas pode também se encontrar com canais misturadores do tipo elevador de vapor (também denominado "vapor-lifí", segundo a terminologia anglo-saxônica) ou do tipo canais com campânulas (também denominado *bubble cap", segundo a terminologia anglo-saxônica).

A presente invenção tem, portanto, por objeto prevenir um ou vá- rios dos inconvenientes da técnica anterior, propondo um dispositivo de dis- tribuição, compreendendo um prato quebra-jato, cuja faixa de funcionamento é melhorada, permitindo assim otimizar a distribuição do escoamento líquido, independentemente da velocidade dos fluidos.

Para isto, a presente invenção propõe um dispositivo para distri- buir uma mistura polifásica constituída de pelo menos uma fase gasosa e pelo menos uma fase líquida, essa mistura estando em escoamento des- cendente através de pelo menos uma camada de sólidos de partículas, e esse dispositivo que comporta pelo menos um prato situado acima de uma camada de sólidos de partículas, uma pluralidade de canais misturadores das fases líquida e gasosa, um sistema dispersivo do tipo prato quebra-jato perfurado, munido sobre uma parte pelo menos de seu perímetro de rebor- dos, disposto abaixo dos canais misturadores e acima da camada de sólidos de partículas, esse dispositivo de distribuição sendo caracterizado pelo fato de o sistema dispersivo comportar pelo menos dois tipos de orifícios.

De acordo com um modo de realização da invenção, o sistema dispersivo comporta pelo menos um orifício com rebordo e pelo menos um orifício sem rebordo.

De acordo com um modo de realização da invenção, o orifício com rebordo tem uma altura compreendida entre 0,1 e 5 mm e um diâmetro compreendido entre 2 e 20 mm.

De acordo com a invenção, o orifício sem rebordo tem um diâ- metro compreendido entre 2 e 20 mm.

De acordo com um modo de realização da invenção, o orifício com rebordo comporta uma tampa.

De acordo com um modo de realização da invenção, o sistema dispersivo compreende pelo menos uma fileira de orifícios sem rebordo al- ternada com pelo menos uma fileira de orifícios com rebordo.

De acordo com um modo de realização da invenção, o conjunto dos orifícios é disposto em quincunce ou em quadrado ou em triângulo, com cada caso um passo de espaçamento regular ou diferente.

De acordo com um modo de realização da invenção, a reparti- ção dos orifícios é diferente, segundo sua posição em relação ao centro do reator.

De acordo com um modo de realização da invenção, o sistema dispersivo compreende pelo menos um elemento de separação formado por uma placa cheia ou perfurada ou porosa, tendo a forma de um paralelepípe- do retângulo plano, posicionada perpendicularmente ao prato quebra-jato.

De acordo com um modo de realização da invenção, o elemento de separação tem uma altura compreendida entre 20 e 100% daquela do rebordo do prato quebra-jato e fecha entre 40 e 100% da seção transversa do prato quebra-jato.

De acordo com um modo de realização da invenção, o elemento de separação é posicionado sob um canal misturador ou defasado em rela- ção a esse canal misturador, de forma a se encontrar posicionado entre dois canais misturadores.

De acordo com um modo de realização da invenção, os canais misturadores são chaminés ou elevadores de vapor ou canais com campâ- nulas.

A invenção se refere também à utilização do dispositivo, tal co- mo descrito anteriormente em um reator adaptado para os hidrotratamentos ou as hidrogenações ou as oxidações.

Outras características e vantagens da invenção, serão melhores compreendidas e aparecerão mais claramente com a leitura da descrição feita, a seguir, com referência às figuras anexadas e dadas a título de exem- plo: - a figura 1 é uma representação esquemática vista de perfil do dispositivo de distribuição, de acordo com a invenção,

- a figura 2 é uma representação esquemática vista em perspec- tiva do dispositivo de distribuição, de acordo com a invenção,

- a figura 3 é uma representação esquemática vista em perspec-

tiva de uma variante do dispositivo de distribuição, de acordo com a inven- ção,

- a figura 4 é uma representação esquemática vista em perspec- tiva de uma variante do dispositivo de distribuição, de acordo com a inven-

ção,

- a figura 5 é uma representação esquemática vista em perspec- tiva de uma outra variante do dispositivo de distribuição, de acordo com a invenção,

- a figura 6 é uma representação esquemática vista de topo de

uma variante do dispositivo de distribuição, de acordo com a invenção,

- a figura 7 é uma representação esquemática vista lateral de um exemplo de utilização do dispositivo de distribuição,

- a figura 8 é um gráfico que representa a altura do nível líquido em função da velocidade espacial líquido.

Conforme ilustrado nas figuras 1 e 2, o dispositivo, segundo a

presente invenção, pode comportar uma pluralidade de canais misturadores, tais como chaminés 2 tendo pelo menos uma seção de passagem superior 22, por exemplo, um bisel no nível de sua parte superior e uma seção de passagem inferior 23. Esses canais misturadores podem comportar uma plu-

ralidade de orifícios 21, permitindo a passagem do líquido. Embaixo do prato 1, um sistema dispersivo tipo prato quebra-jato 3 recebe a mistura polifásica formada nos canais misturadores 2. A altura dos canais misturadores está mais freqüentemente compreendida entre 100 e 500 milímetros (mm), de preferência entre 200 e 400 mm.

De acordo com um modo de realização da invenção, os canais

misturadores podem também ser elevadores de vapor. O dispositivo do tipo elevador de vapor (mais conhecido sob o nome de "vapor-lift", segundo a terminologia anglo-saxônica e descrito nas patentes US 7 600 742 e US 5 942 162) é constituído de tubulações que formam um circuito de circulação do fluido em Μ. O termo elevador se explica pelo fato de, em uma primeira etapa, o vapor subir no dispositivo pelas tubulações externas e, em uma se- gunda etapa, o vapor descer pela tubulação central.

De acordo com um modo de realização da invenção, os canais misturadores podem também ser canais com campânulas (também denomi- nadas "bubble caps", segundo a terminologia anglo-saxônica).

As tubulações dos canais misturadores ultrapassam o prato 1 de uma altura que varia habitualmente entre 10 e 200 mm e freqüentemente entre 25 e 50 mm. Mais freqüentemente, o canal misturador se prolonga embaixo do prato distribuidor sobre um comprimento inferior ou igual à dis- tância entre a saída 23 de um canal misturador e o prato tipo quebra-jato 3.

A parte dos canais misturadores 2 disposta acima do prato, a - presenta orifícios 21 ou fendas sobre sua periferia sobre um ou vários níveis, de preferência pelo menos dois níveis.

O meio de assegurar a dispersão da mistura bifásica ou polifási- ca formada no canal misturador é um sistema dispersivo do tipo quebra-jato 3 situado embaixo e nas proximidades da seção de passagem 23 dos canais misturadores. Esse sistema dispersivo quebra-jato está sob a forma de um prato quebra-jato e pode apresentar seja orifícios, seja poroso. A distância entre a saída 23 do canal misturador e o prato quebra-jato 3 varia mais fre- qüentemente de 5 a 500 mm freqüentemente de 10 a 200 mm, e, de prefe- rência, de 50 a 100 mm. O prato quebra-jato é freqüentemente constituído de vários elementos separados e dispostos a alturas diferentes (em relação à saída 23 dos canais misturadores), mas cuja totalidade das superfícies cobre a seção do reator. Essa diferença de distância entre os diferentes e- Iementos do prato quebra-jato e a saída 23 dos canais misturadores permite deixar uma seção de passagem livre para a passagem do gás. O prato que- bra-jato 3 fica situado a uma distância da camada de sólidos granulares es- colhida para conservar a mistura formada no interior desses canais mistura- dores e saindo desses canais misturadores por essas seções de passagem inferiores, até sua distribuição na camada de sólidos granulares. Essa dis- tância está habitualmente compreendida entre 0 e 500 mm, e, de preferên- cia, entre 1 e 100 mm.

O prato quebra-jato pode ficar suspenso no prato 1 ou na extre- midade inferior dos canais misturadores 2.

O prato quebra-jato 3 comporta também um rebordo 36, permi- tindo conter o líquido. Esse rebordo 36 é disposto sobre a totalidade do prato quebra-jato 3, esses rebordos podendo eventualmente ter eles próprios uma porosidade. Os rebordos 36 podem ter alturas compreendidas entre 0,2 e 1 vez o diâmetro dos canais e, por exemplo, entre 2 e 50 mm. Eles podem ter eles próprios uma porosidade compreendida entre 0 e 80%. Eles podem ser inclinados ou não em relação à vertical, e sua inclinação está geralmente compreendida entre -40 ° e +60°, e preferencialmente entre -30° e +45°, es- ses valores de ângulo marcados em relação à vertical, os valores positivos correspondentes a rebordos inclinados para o exterior do sistema dispersivo, e os valores negativos correspondendo a rebordos que entram em direção ao interior do sistema dispersivo. Naturalmente, quando sistemas dispersi- vos pertencentes a planos horizontais diferentes são munidos de rebordos, é preciso que a distância que separa esses planos horizontais seja superior à altura dos rebordos. Os rebordos 36 podem se referir a uma parte somente dos sistemas dispersivos, a outra parte não tendo esses rebordos. É preferí- vel freqüentemente equipar com rebordos os sistemas dispersivos situados sobre planos os mais próximos da camada de sólido granular. Em certos casos, pode mesmo ser vantajoso que um sistema dispersivo dado possua rebordos sobre uma parte somente de seu perímetro. A forma geométrica precisa desses rebordos pode variar, em particular, a extremidade superior dos rebordos pode ser arqueada. Nas proximidades do rebordo de um sis- tema dispersivo, a porosidade do sistema dispersivo pode ser nula ou idênti- ca no resto da superfície do sistema dispersivo 3. Entende-se por proximida- de do rebordo de um sistema dispersivo, a zona situada a uma distância in- ferior ou igual a 30 mm do rebordo e preferencialmente inferior ou igual a 20 mm do rebordo.. Uma das funções desses rebordos e de sua proximidade com porosidade nula é de efetuar uma retenção face a certas impurezas eventu- almente contidas na carga líquida, particularmente quando esta é constituída de hidrocarbonetos pesados, tais como cortes com ponto de ebulição supe- rior a 350°C, conforme é o caso nas unidades de hidrotratamento de cortes pesados tipo óleo combustível.

Nesse caso, a zona de proximidade dos rebordos se carrega progressivamente em impurezas, evitando dessa forma a contaminação da camada de sólidos granulares. O prato do tipo quebra-jato, de acordo com a invenção, compor-

ta pelo menos dois tipos de orifícios ou perfurações:

- orifícios sem rebordo 35 no nível da grade;

- orifícios com rebordos 34 ou orifícios superelevados que for- mam uma superelevação em relação ao nível da grade e que só deixam

passar o escoamento, quando a proteção líquida (isto é, o nível do líquido sobre o prato quebra-jato 3) ultrapassa uma certa altura.

Os orifícios sem rebordo 35 (ilustrado nas figuras 1 e 2) podem ter um diâmetro compreendido entre 2 e 20 mm e, de preferência, compre- endido entre 2 e 15 mm. Um mesmo prato pode comportar orifícios sem re- bordo 35 que têm diferentes diâmetros.

Os orifícios com rebordos 34 ou chaminés (ilustrados nas figuras 1 a 5), tendo a forma de um tubo, podem ter um diâmetro compreendido en- tre 2 e 20 mm, e de preferência compreendida entre 2 e 15 mm. Um mesmo prato pode comportar orifícios com rebordos 34 tendo diferentes diâmetros. A altura do rebordo 340 dos orifícios com rebordo 34 está compreendida en- tre 0,1 e 20 mm, de preferência entre 0,5 mm e 10 mm. Em geral, a altura dos rebordos dos orifícios é inferior à altura do rebordo do prato e, de prefe- rência, compreendida entre 5 e 50 % da altura do prato.

Esses orifícios com rebordo 34 podem comportar uma tampa 341, 342 ou capô, conforme ilustrado nas figuras 4 e 5. A tampa 341 pode ser fixada parcialmente e de modo direto no rebordo 340 do orifício 34 (figu- ra 4). De certa forma, o orifício permanece em parte aberto. A tampa 342 pode ser fixada com o auxílio de pelo menos duas garras 343, permitindo a tampa permanecer a uma certa distância acima do rebordo (figura 5). Dessa forma, o orifício permanece totalmente aberto, mas protegido pela tampa 342.

A disposição sobre o prato, orifícios com rebordo 34 de mesma altura ou de diferentes alturas, de mesmo diâmetro ou de diâmetro diferentes e de orifícios sem rebordo 35 de mesmo diâmetro ou de diâmetro diferente, pode ser feito de todas as formas possíveis e, por exemplo, de uma das se- guintes formas, mas não limitativas:

- pelo menos uma fileira de orifícios sem rebordo 35 alternada com pelo menos uma fileira de orifícios com rebordo 34,

- cada fileira de orifícios pode comportar um orifício sem rebordo alternado com um orifício com rebordo 34,

- o conjunto dos orifícios (com e sem rebordo) pode ser disposto em quincunce ou de todas as outras formas e, por exemplo, em quadrado, ou em triângulo, com cada caso um passo de espaçamento regular ou com um passo de espaçamento diferente,

- quantidade maior de orifícios sem rebordo 35 que orifícios com rebordo 34 e, por exemplo, cada fileira pode comportar somente alguns orifí- cios com rebordo 35,

- a repartição dos orifícios com rebordo 35 pode ser diferente segundo sua posição em relação ao centro do reator, a fim de considerar uma eventual flecha do prato,

- séries de orifícios com rebordo 34 de altura diferente podem ser alternadas com orifícios sem rebordo 35,

- orifícios sem rebordo 35 de diâmetro diferente com orifícios com rebordo 34 de diâmetro e de alturas diferentes,

- uma quantidade maior de orifícios com rebordo 34 que de orifí- cios sem rebordo 35 e, por exemplo, cada fileira pode comportar somente alguns orifícios sem rebordo 35.

A escolha de número de orifícios com 34 ou sem rebordo 35, e seu diâmetro, é feita de forma a conservar uma percentagem de abertura do prato quebra-jato 3 compreendido em geral entre 5 e 25% e, de preferência, entre 5 e 20%.

Uma utilização preferida da invenção, é a utilização de orifícios sem rebordo 35 de mesmo diâmetro, de mesmo passo de perfuração, com orifícios com rebordo 34 de alguns milímetros (0,5 - 3 mm), com cobertura 341, 342. Com efeito, para as baixas vazões, é importante manter uma den- sidade de orifícios elevada para bem distribuir o líquido utilizando para isso pequenos tamanhos de orifícios. Para as vazões mais elevadas, é, sobretu- do, importante repartir o excesso de vazão líquida sobre toda a seção do reator, mas a densidade em ponto de injeção é menos crítica e o passo pode ser um pouco mais elevado. A tampa é necessária, a fim de evitar que o lí- quido passe por esses orifícios na ausência de nível de líquido sobre o prato quebra-jato: ele permitirá repartir o fluxo que sai da chaminé sobre uma mai- or superfície de grade para as baixas velocidades espaciais líquidas.

Considerando-se que o prato quebra-jato, de acordo com a in- venção, é destinado a funcionar com um nível líquido, a distribuição será sensível aos defeitos de horizontalidade do prato quebra-jato e é, portanto, importante para inserir placas separadoras perpendiculares ao prato quebra- jato para limitar os desequilíbrios do escoamento líquido sobre o prato que- bra-jato em caso de defeito de horizontalidade e impedir que o líquido não se acumule por gravidade sobre um mesmo local do quebra-jato e seja em se- guida derramado, de forma irregular, sobre a camada de partículas. De a- cordo com um modo de realização da invenção (ilustrado na figura 6), o pra- to quebra-jato 3 pode assim comportar pelo menos um elemento de separa- ção 32, também denominado chicana. O prato quebra-jato pode comportar um ou vários elementos de separação 32. Esses elementos de separação podem ser formados por placas posicionadas perpendicularmente ao prato quebra-jato. Eles têm, em geral, uma altura compreendida entre 20 e 100% daquela do rebordo 36 do prato quebra-jato 3, e, de preferência, entre 50 % e 90%. Eles são, em geral, dispostos no plano transversos do prato quebra- jato 3.

De acordo com um modo de realização da invenção, os elemen- tos de separação 32 são orientados segundo o plano perpendicular à borda a mais longa do prato 3.

Esses elementos de separação 32 podem ser dispostos de dife- rentes formas. Eles podem ser posicionados diretamente sob um canal mis- turador 2, de forma a dispersar seu escoamento. Eles podem ser posiciona- dos sob os canais misturadores, mas defasados em relação aos canais mis- turadores de forma a se encontrarem posicionados entre dois canais mistu- radores.

Em certos casos, o arqueamento mecânico dos pratos quebra- jato 3 não é homogêneo sobre a seção de coluna ou reator. Esse arquea- mento deforma muito o prato próximo da borda, e menos fortemente no cen- tro, é, então, possível distribuir os elementos de dispersão em função de sua posição face o rebordo 36 do prato 3. A repartição dos elementos de sepa- ração 32 varia assim em função de sua posição sobre o prato quebra-jato 3. Por exemplo, os elementos de separação 32 podem ser dispostos de forma aritmética. Nesse caso, os elementos de separação 32 são dispostos entre os canais misturadores 2 não de forma regular, mas de forma a separar um número diferente de canais misturadores 2 e, por exemplo, a cada 1,2,3, 4, etc. canais misturadores 2. Eles podem ser também dispostos em maior nú- mero no nível das extremidades do prato quebra-jato 3 e, por exemplo, nes- sas zonas, todos os canais misturadores 2 e no meio a cada 2, 3, 4 etc. ca- nais misturadores 2. Esses exemplos não são de modo nenhum Iimitativos e todas as posições dos elementos de separação 32 podem ser consideradas. Por exemplo, os elementos de separação 32 podem ser dispostos a cada 1 a 10 canais misturadores e, de preferência, a cada 1 a 5 canais misturado- res.

Esses elementos de separação 32 podem ter a forma de um re- tângulo plano ou quaisquer outras formas adaptadas ao prato quebra-jato 3 utilizado. Os elementos de separação 32 podem ser cheios, perfurados ou porosos, de maneira a fechar parcial ou totalmente a seção transversa do prato quebra-jato 3. Independentemente de sua forma, os elementos de se- paração fecham entre 40 e 100% da seção transversa do prato, e, de prefe- rência, entre 50 e 100%.

Os elementos de separação 32 são fixados no prato quebra-jato e no rebordo 36 por meios de fixações clássicas.

O sistema de fixação dos elementos de separação 32 sobre o prato quebra-jato 3 pode também ser concebido para obturar uma parte do prato quebra-jato 3. O sistema de fixação pode, por exemplo, comportar meios de fixação que comportam meios de obturar esse tipo de placa que vai fechar um ou vários orifícios 53 sem rebordo do prato quebra-jato 3. A placa pode ser de forma redonda, oval, quadrada, retângulo ou de outras formas. A forma e o tamanho da placa sendo escolhidos em função do nú- mero de orifícios ou da superfície do prato quebra-jato 3 que deve ser obs- truída. Essa placa pode, por exemplo, obstruir de um a vários orifícios. A placa pode ser soldada ou fixada com um sistema de fixação do tipo parafu- so e porca ou qualquer outro sistema de fixação adaptado ao dispositivo, de acordo com a invenção.

A figura 7 ilustra um modo de utilização simplificado do dispositi- vo de distribuição, de acordo com a invenção. A descrição dada a seguir a título de exemplo de aplicação, se refere a um sistema de distribuição utili- zado em um reator que funciona em modo descendente adaptado para os hidrotratamentos.

O reator comporta um compartimento 5 que comporta em sua parte superior ou cabeça de reator, um predistribuidor 7. A mistura distribuí- da pelo dispositivo 7 escoa, de maneira descendente até o prato distribuidor 1 que fica situado acima de uma primeira camada de sólidos granulares 61 ou camada catalítica. O prato comporta uma pluralidade de canais mistura- dores 2 que desembocam sobre o prato dispersivo tipo quebra-jato 3. A mis- tura bifásica, após sua passagem através da camada de sólidos granulares 61, é redistribuída diretamente sobre uma segunda camada de sólidos gra- nulares 62 após ser passado através de um segundo dispositivo, de acordo com a presente invenção.

Os exemplos que se seguem ilustram a presente invenção.

Exemplos Os exemplos que se seguem ilustram a presente invenção. Os cálculos mostram a evolução do nível líquido sobre o prato quebra-jato em função da velocidade superficial líquida (Vs,). Para um bom funcionamento do quebra-jato, é preconizado utilizar uma grade sobre a qual a altura líquida não pode ultrapassar uma certa altura crítica (compreendida entre 0,1 e 1 mm).

Nessa faixa de altura, o quebra-jato pode ser considerado como tanto mais flexível quanto isto corresponde a uma larga faixa de VS|.

Todos cálculos são feitos com uma velocidade superficial de gás Vsg de 10 cm.s"1 e uma pressão de 10 MPa. Exemplo 1 (comparativo)

Utilização de um prato tipo quebra-jato 3 com orifícios sem re- bordo 35. Os orifícios são de 8 mm de diâmetro para um passo triângulo de 36 mm.

Exemplo 2 (comparativo)

Utilização de um prato tipo quebra-jato 3 com orifícios sem re- bordo 35. Os orifícios são de 8 mm de diâmetro para um passo triangular de 22,5 mm.

Exemplo 3 (de acordo com a invenção)

Utilização de um prato tipo quebra-jato 3 com orifícios sem re- bordo 35 e com orifícios com rebordo 34. Os orifícios são de 9 mm de diâ- metro para um passo triangular de 25 mm. Os orifícios com rebordo são de 0,5 mm de altura. A disposição dos orifícios sobre o prato é aquela de fileiras de orifícios sem rebordo 35 alternados com um princípio ativo com rebordo 34 (50 % de cada). Conclusão

Os resultados para cada um dos exemplos estão representados na figura 8 que representa a altura do nível líquido (H nível líquido em mm) em função da velocidade espacial líquida (Vsι em cm.s"1). Para a faixa preco- nizada de altura líquida sobre a grade (compreendida entre 0,1 e 1 mm), as faixas de funcionamento são as seguintes para os diferentes pratos tipo quebra-jato 3: - exemplo 1: entre 0,15 e 0,5 cm.s"1;

- exemplo 2: entre 0,4 e 1,3 cm.s"1;

- exemplo 3: entre 0,2 e 1,2 cm.s"1.

A faixa de funcionamento do quebra-jato com dois tipos de orifí- cios é, portanto, mais larga, a grade funcionando com uma maior faixa de vazões.

A presente invenção não deve ser limitada aos detalhes dados acima e permite modos de realização sob numerosas outras formas especí- ficas sem se afastar do domínio de aplicação da invenção. Por conseguinte, os presentes modos de realização devem ser considerados a título de ilus- tração, e podem ser modificados sem, todavia, sair do alcance definido pelas reivindicações.

Claims (14)

1. Dispositivo para distribuir uma mistura polifásica constituída de pelo menos uma fase gasosa e pelo menos uma fase líquida, essa mistu- ra sendo em escoamento descendente através de pelo menos uma camada de sólidos de partículas, e esse dispositivo comportando pelo menos um pra- to (1) situado acima de uma camada de sólidos de partículas, uma pluralida- de de canais misturadores (2) dessas fases líquida e gasosa, um sistema dispersivo do tipo prato quebra-jato (3) perfurado, munida sobre uma parte pelo menos de seu perímetro de rebordos (36), disposto abaixo dos canais 10 misturadores (2) e acima da camada de sólidos de partículas, esse dispositi- vo de distribuição sendo caracterizado pelo fato de o sistema dispersivo (3) comportar pelo menos dois tipos de orifícios (34, 35).

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, em que o siste- ma dispersivo (3) comporta pelo menos um orifício com rebordo (34) e pelo menos um orifício sem rebordo (35).

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, em que o orifício com rebordo (34) tem uma altura compreendida entre 0,1 e 20 mm e um di- âmetro compreendido entre 2 e 20 mm.

4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 e 3, em que o orifício sem rebordo (35) tem um diâmetro compreendido entre 2 e 20 mm.

5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, em que o orifício com rebordo (34) comporta uma tampa (341, 342).

6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, em que o sistema dispersivo (3) compreende pelo menos uma fileira de orifícios sem rebordo (35) alternada com pelo menos uma fileira de orifícios com rebordo (34).

7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, em que o sistema dispersivo (3) compreende pelo menos uma fileira de orifícios que comporta pelo menos um orifício sem rebordo (35) alternado com pelo menos um orifício com rebordo (34).

8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7, em que o conjunto dos orifícios é disposto em quincunce ou em quadra- do ou em triângulo, com, em cada caso, um passo de espaçamento regular ou diferente.

9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 8, em que a repartição dos orifícios é diferente segundo sua posição em relação ao centro do reator.

10. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 9, em que o sistema dispersivo (3) compreende pelo menos um elemen- to de separação (32) formado por uma placa cheia ou perfurada ou porosa, tendo a forma de um paralelepípedo retângulo plano, posicionada perpendi- cularmente ao prato quebra-jato (3).

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10, em que o e- Iemento de separação (32) tem uma altura compreendida entre 20 e 100% daquela do rebordo (36) do prato quebra-jato (3) e fechado entre 40 e 100% da seção transversa do prato quebra-jato (3).

12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 e 11, caracterizado pelo fato de que o elemento de separação (32) é po- sicionado sob um canal misturador (2) ou defasado em relação a esse canal misturador (2), de forma a se achar posicionado entre dois canais misturado- res (2).

13. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que os canais misturadores são chaminés dos elevadores de vapor ou canais com campânulas.

14. Utilização do dispositivo, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, em um reator adaptado para os hidrotratamentos ou as hidrogenações ou as oxidações.