ES2214557T3

ES2214557T3 - Estructura de destilacion catalitica.

Info

Publication number: ES2214557T3
Application number: ES96942147T
Authority: ES
Inventors: Willibrord A. Groten; Derwyn Booker; Clifford S. Crossland
Original assignee: Chemical Research and Licensing Co
Current assignee: Chemical Research and Licensing Co
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1996-12-06
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2016-12-06
Also published as: EP0881943A4; CA2241112C; DE69631839T2; RU2157714C2; KR19990076749A; DE69631839D1; AU711161B2; AU1129797A; BR9612310A; CN1089269C; US5730843A; EP0881943B1; JP2001510391A; CA2241112A1; EP0881943A1; KR100447518B1; RO120174B1; CN1206354A; WO1997024174A1

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UNA ESTRUCTURA DE CONTACTO, UTIL COMO ESTRUCTURA DE DESTILACION, QUE PRESENTA UNA ESTRUCTURA RIGIDA CONSTITUIDA POR DOS PARRILLAS DUPLICADAS (22) BASICAMENTE VERTICALES, DISTANCIADAS ENTRE SI Y SOPORTADAS DE FORMA RIGIDA POR UNA PLURALIDAD DE ELEMENTOS RIGIDOS BASICAMENTE HORIZONTALES (20) Y UNA PLURALIDAD DE TUBOS DE TELA METALICA BASICAMENTE HORIZONTALES (10), MONTADOS EN LAS PARRILLAS FORMANDO DIVERSAS VIAS FLUIDAS ENTRE LOS TUBOS. CUANDO SE UTILIZA COMO ESTRUCTURA CATALITICA DE DESTILACION, QUE SIRVE AL MISMO TIEMPO COMO ESTRUCTURA DE DESTILACION Y COMO CATALIZADOR, AL MENOS UNA PARTE DE LOS TUBOS DE TELA METALICA CONTIENE UN MATERIAL CATALITICO PARTICULADO (30). EL CATALIZADOR CONTENIDO EN LOS TUBOS PROPORCIONA UNA ZONA DE REACCION EN LA QUE SE PUEDEN PRODUCIR REACCIONES CATALITICAS Y LA TELA METALICA PROPORCIONA SUPERFICIES DE TRANSFERENCIA DE MASA PARA REALIZAR UNA DESTILACION FRACCIONADA. LOS ELEMENTOS ESPACIADORES PROPORCIONAN UNA VARIACION DE LA DENSIDADDEL CATALIZADOR Y UNA INTEGRIDAD ESTRUCTURAL Y DE CARGA.

Description

Estructura de destilación catalítica.

Sector de la invención

La presente invención, se refiere, de una forma general, a una estructura de destilación que puede realizar la función dual de catalizador de reacción y superficie de transferencia de fase para la destilación. De una forma más particular, la invención, se refiere a una estructura fija de destilación, la cual contiene un catalizador sólido en forma de partículas.

Técnica relacionada

La reacción y separación concurrente de productos, de los reactivos, se ha venido practicando desde hace algún tiempo, habiéndose reconocido sus ventajas. Los ejemplos del uso de reacción y destilación concurrentes, se dan a conocer en las siguientes patentes estadounidenses: (esterificación) US nº 4.232.177; US nº 4.307.254; US nº 4,336.407; US nº 5.504.687; US nº 4.918,243; y US nº 4.978,897; (dimerización) US nº 4.242.530; (hidratación) US nº 4.982.022; (disociaciación) US nº 4.447.668; (y alquilación aromática) US nº 4.950,834 y US nº 5.019.669.

Se han propuesto diversas estructuras de destilación catalítica diferentes. Véanse, por ejemplo, las solicitudes de patentes estadounidense US nº 4.302.356 y US nº 4.443.559, en las cuales, se contiene un catalizador en forma de partículas dentro de las bolsas de una cinta de tela enrollada con alambre desempañador, para formar una estructura de destilación catalítica y, la patente estadounidense U.S. nº 4.731.229, la cual da a conocer un empaquetamiento con elementos ondulados y una cinta, para formar un miembro de catalizador. Se han modificado empaquetamientos de alta eficiencia, para contener catalizador tal y como se da a conocer en la patente estadounidense US nº 5.073.236.

Finalmente, se conoce, a raíz de la solicitud de patente estadounidense US - A - 4.397.772, una estructura de contacto catalítico, que forma la base del preámbulo de la reivindicación 1. Especialmente, la figura 6 de la especificación de patente estadounidense, muestra una estructura de contacto, que comprende un bastidor rígido de sección transversal generalmente rectangular, comprendida dentro de una pluralidad de tubos permeables a fluidos, substancialmente horizontales, dispuestos en un orden de disposición dentro de un soporte, para formar una pluralidad de trayectorias de paso entre dichos tubos, en donde, los citados tubos, se encuentran dispuestos según un orden de disposición formando filas alineadas substancialmente paralelas, de tal forma que, respectivos tubos de las filas adyacentes, están decalados, y se encuentran en contacto los unos con los otros.

Resumen de la invención

Es un objetivo de la presente invención, el proporcionar una estructura de destilación catalítica, que ofrece una mayor movilidad de fluidos y unas mejores características de destilación.

Este objetivo, se logra mediante un substrato de contacto, que comprende un bastidor rígido, de una sección transversal generalmente rectangular, que se encuentra compuesta de por lo menos dos rejillas duplicadas substancialmente verticales, y una pluralidad de tubos permeables a fluidos substancialmente horizontales, montados en las rejillas, para formar una pluralidad de trayectorias de paso de fluido, entre los tubos, de tal forma que, los respectivos tubos de filas contiguas, se encuentren decalados y, las filas de tubos, se dispongan a una distancia suficiente como para permitir a los tubos decalados el solapar los tubos alineados verticalmente, sin contactar, para formar con ello una trayectoria de paso tortuosa. De una forma preferible, por lo menos una porción de tales tubos de malla de alambre, contiene un material catalítico en forma de partículas. Estas estructuras, pueden utilizarse en cualquier sistema de lecho fijo, en donde, los fluidos (líquidos y / o gases), se encuentran en contacto con un material catalítico. La presente invención, es especialmente de utilidad para la destilación reactiva, es decir, los procesos de destilación catalítica, si bien, las estructuras en cuestión, son también de utilidad en un flujo de corriente concurrente o a contracorriente, del tipo líquido / líquido, gas / líquido, o gas / gas.

Las rejillas, pueden tener aperturas, en el interior de las cuales, los miembros rígidos, por ejemplo, vástagos o tubos de acero inoxidable, y los tubos de malla de alambre, se encuentran injertados. Las rejillas, son sustancialmente perpendiculares a los miembros rígidos y los tubos de malla de alambre y, de una forma preferible, los modelos patrón, sobre las rejillas, son los mismos. De una forma preferible, el modelo patrón o diseño sobre las rejillas, corresponde a una orden de disposición regular, en serie, de las aperturas. Un número suficiente de los miembros rígidos, se encuentran incluidos en la estructura, para proporcionar a ésta una integridad estructural, de tal forma que, las estructuras, puedan ser atacadas en ciertas profundidades, en una columna. Generalmente, los miembros rígidos, se encontrarán espaciados alrededor de la periferia, por ejemplo, mediante un bobinado.

El término "tubo", tal y como se utiliza aquí, se refiere a una estructura encerrada, alargada, de cualquier tipo de sección transversal, por ejemplo, redonda, cuadrada o rectangular.

La estructura que no contiene material en forma de partículas, exhibe las características avanzadas, como las que se han descrito anteriormente, arriba, y son unas estructuras excelentes para destilaciones convencionales, en donde, éstas, pueden utilizarse bien ya sea solas, o conjuntamente con cubetas convencionales, tubos de descenso, etc.

Descripción resumida de los dibujos

La figura 1, es un sección transversal esquemática de una estructura, que muestra un catalizador que contiene elementos y la relación espacial de la forma de presentación preferida.

La figura 2, es una vista esquemática de una forma de presentación preferida, representada por las relaciones espaciales de la figura 1.

La figura 3, es una sección esquemática de una forma de presentación alternativa, con unas relaciones espaciales diferentes, con respecto a las de la figura 1.

La figura 4, es una sección transversal esquemática de un dispositivo de estructura, desprovista de material en forma de partículas.

La figura 4, es una sección transversal esquemática de una estructura posicionada en un reactor de columna de destilación.

Descripción de las formas preferidas de presentación de la invención

Para lograr una descripción detallada de las formas preferidas de presentación de la presente invención, la redacción, se refiere a las figuras anexadas, en las cuales, a componentes iguales, se les asignan números iguales, para una mejor referencia.

La figura 1, muestra una vista esquemática de una forma de presentación, en donde, la distancia entre tubos contiguos verticalmente posicionados 10, es 2h. En esta forma de presentación x, la distancia entre el punto más cercano 14 del tubo lateralmente contiguo 12, y el eje vertical central 16 de la columna de los tubos 10, es igual a y, la distancia entre los tubos lateralmente contiguos 10 y 12 (x = y). La estructura de la figura 1, se encuentra espacialmente distribuida, en un orden de disposición de tal forma que, los tubos de filas contiguas, se decalen, con objeto de permitir el que, una porción de los tubos, en cada columna, se solape pero no se toque. El solapado, proporciona un recorrido de paso tortuoso, 18, para los fluidos, proporcionando con ello más oportunidad para el contacto del fluido con los tubos, de la estructura.

El catalizador 30, se encuentra contenido en tubos rectangulares 10a - 10h, de dimensión \tau, e inactivos o inertes 32, se encuentran contenidos en un tubo 10i, mientras que, el tubo 10j, está vacío. La fracción, de área abierta de vapor y flujo de fluido, a la constricción más hermética, en el empaquetamiento, viene dada por la relación (x-\delta)/d. A la mayor densidad de catalizador, para una distancia dada inter-placa, d, la distancia y es igual a x. En el caso en el que se deseen menores densidades de catalizadores, el parámetro espaciador intra-tubo, h, puede incrementarse. De una forma consecuente, éste se convierte en mayor que x. De una forma alternativa, la densidad del catalizador, puede reducirse mediante el empaquetamiento inerte o tubos vacíos. Así, de esta forma, mediante combinaciones de configuración estructural y carga de tubos, las presente estructuras de contacto, proporcionan un medio altamente adaptable, a los fluidos de contacto, de gran diversidad. Las dos líneas de puntos en el lado derecho de la figura, representan las mínimas (L min) y las máximas (L max) trayectorias libres de flujo, a través del empaquetamiento. La media aritmética de dichas trayectorias, representan la tortuosidad del empaquetamiento.

La forma de presentación de la figura 1, minimiza la carga hidráulica en el empaquetamiento, requerida para mantener un buen contacto líquido - catalizador, y proporciona un tiempo de contacto muy corto entre el líquido y el catalizador, antes de que acontezca el intercambio vapor - líquido. Estos dos factores, se eligieron para proporcionar una utilización más eficiente para el catalizador, dentro de unos márgenes de cargas hidráulicas por debajo del punto de inundación y por encima de una gama de cargas hidráulicas, comprendida dentro de unos amplios márgenes de las condiciones de operación o funcionamiento, tales como la relación de reflujo. El empaquetamiento, se designó también para proporcionar un reducido HETP, con objeto de proporcionar una mayor fuerza de conducción, para sistemas limitados de equilibrio.

La geometría del sistema de la figura 1, en donde, x = y, proporciona las siguientes relaciones:

1)h = (\surd 2 - 1) x

2)d = \frac{\tau}{\surd 2} + x

3)\varepsilon = \frac{(x - 2\delta)}{d}

4)T_{L} = \frac{L}{\surd 2 \tau + 2 h}

5)p_{D} = \frac{D - (x - \surd 2 \tau )}{d} + 1

6)P_{M}= \frac{T_{L} - P_{D}\tau^{2}}{DL} P_{b}

7)L_{MIN}= \frac{\surd(d - 2x)^{2} + (\tau /\surd 2 + h )^{2}}{(\tau /\surd 2 + h)}

8)L_{MAX}= \frac{2h + \surd d^{2} + (1 /\surd2 - h)^{2}}{(1/\surd2 + h)}

9)Q = \frac{L_{MAX} + L_{MIN}}{2}

10)S_{M} = 2 \frac{T_{L} P_{D} (\tau + h)}{LD}

en donde,

h = media distancia espaciadora infra-fila, entre tubos verticales contiguos de una línea de tubos (ápices a ápices);

d = distancia espaciadora inter-fila, entre tubos de filas lateralmente contiguas de tubos (centro a centro);

x = distancia entre el punto más cercano de un tubo lateralmente contiguo y el eje vertical central de la fila de tubos;

y = distancia entre tubos lateralmente contiguos;

\tau = tamaño del tubo;

\varepsilon = hueco abierto para el flujo de la menor constricción en dicho bastidor;

T_{L}= número de tubos por fila del citado bastidor de altura L;

P_{D}= número de tubos por fila del citado bastidor de anchura D;

P_{M}= densidad de catalizador de la citada estructura;

P_{b}= densidad aparente del catalizador;

L_{MIN} = longitud mínima de la trayectoria de paso de vapor, por unidad de altura de bastidor;

L_{MAX} = longitud máxima de la trayectoria de paso de vapor, por unidad de altura de bastidor;

Q = factor de tortuosidad;

L = altura del citado bastidor;

D = anchura del citado bastidor;

S_{M}= área de exploración requerida por unidad de volumen del citado bastidor;

Y

\delta = diámetro del alambre, de la malla de alambre que forma los citados tubos.

La figura 4, muestra una sección transversal esquemática de estructura de contacto, que tiene substancialmente las mismas relaciones espaciales que aquélla de la figura 1, excepto en cuanto a lo referente al hecho de que, los tubos 10, se encuentran todos ellos vacíos. Esta forma de presentación, proporciona un medio altamente efectivo para distribuir los vapores y líquidos en una columna convencional de destilación.

En la utilización de una destilación catalítica, existirán ambas, fase líquida y fase de vapor. En la líquida, el flujo interno, contactará con los tubos los cuales sean las mayormente deseables mallas de alambre y formen una película, también, los líquidos, se absorberán en una extensión, en el interior de los tubos, mediante absorción sobre el catalizador u otras cargas de relleno en los tubos. Si bien la estructura sirve como estructura de destilación, la presencia de material en forma de partículas, en los tubos, y la atracción de capilaridad del líquido hacia éste, proporcionará un entorno medioambiental con respecto a las estructuras de destilación. En una estructura de destilación ordinaria, podría esperarse el hecho de que, el líquido, así como también el gas, siguieran la trayectoria de paso de la menor resistencia, a través de las trayectorias de paso. No obstante, mediante la manipulación de una parte del liquido, que se encuentra en la columna, manipulación ésta que se produce mediante los tubos, existe una menor competición para las trayectorias de paso abiertas de baja resistencia, produciéndose, de esta forma, una menor presión de retorno, que la que cabría esperar.

Figura 3, ofrece una distribución correspondiente a un orden de disposición de columnas de tubos 110 y 112, respectivamente, la cual tiene un mayor desplazamiento vertical entre los tubos, en la misma columna, que la distribución correspondiente al orden de disposición presentado en la figura 1, por ejemplo. Las distancias x_{1} e y_{1}, no son iguales y, adicionalmente a las tortuosas trayectorias de paso intersticiales 118, entre los tubos, se encuentran provistas trayectorias de paso trasversales no restringidas 120, entre las filas laterales y los tubos, para el flujo de gas que se muestra por parte de las flechas. La eliminación de uno o más tubos en finales opuestos de las filas contiguas, deja un espacio abierto 122, para la conexión de trayectorias de paso transversales 120, proporcionando, de esta forma, por lo menos, como tortuosa, una trayectoria de paso para los gases, como las trayectorias de paso intersticiales 118. Tal y como es el caso, anterior, el líquido, tenderá a fluir por encima y a través de los tubos y material en su interior, tal y como se muestra por los signos de intercalación \blacktriangledown.

La figura 2, ilustra una estructura que representa una forma de presentación de las relaciones espaciales de la figura 1. Los tubos rectangulares 10, fabricados a base de malla de alambre, se encuentran posicionados en el interior de las aperturas 24 en las rejillas 22. Las rejillas 22, son imágenes especularmente simétricas. Estas se encuentran espaciadas, la una con respecto a la otra, mediante vástagos o barras de soporte huecos 20, los cuales se encuentran cada uno de ello fijados, a ambas rejillas, por ejemplo, mediante la soldadura 26. Otros medios que fijan a las rejillas conjuntamente, de una forma segura, incluyen el uso de vástagos o barras provistas de rosca de fileteado y tuercas o cerrojos y tuercas (no mostrados en la figura). La estructura resultante, es rígida, y capaz de soportar por lo menos una estructura más de la presente invención y, de una forma preferible, cargas de unos valores comprendidos dentro de unos márgenes que van de 45,4 a 90,7 kg (100 a 200 libras). Los tubos 10, son normalmente de aproximadamente el mismo tamaño y configuración que las aperturas 24, de tal forma que, los tubos, se sostengan firmemente y unidos, en las aperturas, cuando las rejillas de los dos finales, se fijan de una forma segura conjuntamente, mediante las barras o vástagos 20.

Bajo circunstancias normales, cada tubo 10, contendrá un material catalítico 30, en forma de partículas. Los extremos de cada tubo 10 que contienen material catalítico en forma de partículas, se sellará, por ejemplo, mediante las pinzas rizadas 28, o con cápsulas o con tapones finales (no mostrados) o mediante soldadura.

En la estructura catalítica representada en la figura 2, algunos de los tubos mostrados, pueden encontrarse vacíos de cualquier material en forma de partículas y / o contener material en forma de partículas, inerte. Los empaquetamientos vacíos, son menos densos, y proporcionan unas excelentes características de destilación, con un gran desafío de espacio y de superficies abiertas.

Los elementos inertes, son los empaquetamientos rellenados con cargas de relleno consistentes en material inerte, en forma de partículas, los cuales pueden ser del mismo tamaño, más pequeños o mayores que el material catalítico en forma de partículas. Los elementos inertes, permiten, para todos ellos, las mismas características hidráulicas de los elementos catalíticos, pero reducen las reacciones catalíticas, las cuales, en destilación catalítica, también designada destilación reactiva (patente estadounidense US nº 5.019.669), es, frecuentemente, una reacción reversible. Así, de esta forma, mediante la dilución de los elementos reactivos, pero manteniendo los elementos de destilación, se obtiene un mayor grado del aspecto de separación de la destilación catalítica. En otras palabras, procediendo a dispersar los elementos inertes entre los elementos catalíticos, en una estructura dada, la separación fraccionada, se enfatiza, mientras que, en el sistema, como un todo, comprendiendo una columna con una pluralidad de estructuras catalíticas, se mantiene la fuerza de la reacción.

La dilución del volumen de catalizador presente en cualquier columna dada, puede ser insignificante, dada la naturaleza dinámica de destilación catalítica y las características mejoradas de destilación, descritas anteriormente, arriba.

El volumen de catalizador cargado en el interior de la malla de alambre, dependerá de su reacción al hinchamiento. Una resina de intercambio de iones utilizada, Amberlyst 15, se hincha en un volumen de hasta un 20 - 30%, mediante la humectación o mojado, mientas que, otro tipo, la CT - 175, se hincha únicamente en un porcentaje comprendido dentro de unos márgenes que van del 10 al 15%. Las zeolitas cristalinas, se hinchan fuertemente, del todo, mediante el mojado o humectación. El tamaño de partícula, es generalmente de una gama comprendida dentro de unos márgenes que van de 0,25 a 1 mm, a pesar del hecho de que, pueden también emplearse, las partículas correspondientes a una gama de tamaño comprendido dentro de unos márgenes que van de 0,15 hasta aproximadamente 2 mm, si bien puede anticiparse el hecho de que pueden utilizarse catalizadores extrusionados, en forma de partículas, de un tamaño correspondiente a una gama comprendida dentro de unos márgenes que van de 1/32 a 1/2 pulgadas, en diámetro, tal como cualquier tipo de catalizadores de alúmina o soportados en alúmina.

Los elementos catalíticos y no catalíticos (tubos), se unen conjuntamente, para formar una estructura, usualmente, mediante rejillas de metal, o platillas, en los extremos finales de cada agrupamiento de elementos, los cuales sirven de espaciadores o distanciadores en la naturaleza de un bastidor, cuando las rejillas, se encuentran espaciadas (distanciadas), a parte, mediante diversos vástagos o barras.

Se apreciará el hecho de que puede emplazarse más de una estructura, en la columna, a varias alturas, en caso de que se desee. De hecho, en régimen de utilización, se contempla el hecho de que, múltiples estructuras, se encuentran dispuestas en un orden de disposición, verticalmente y lateralmente, en una columna de destilación, de reacción. Así, por ejemplo, las estructuras, pueden estar soportadas y separadas mediante empaquetamiento de destilación inerte, tales como por ejemplo anillos de tipo "Rashing" o semejantes.

La figura 5, muestra una estructura posicionada en una columna de destilación 40 en una sección transversal, que tiene tubos 20, con bordes plegados 20a. Los tubos 20, enfrente, se encuentran en sección transversal, mientras que, aquéllos que se encuentran inmediatamente por debajo y contiguos, son tubos llenos. Los tubos 20, se encuentran posicionados en concordancia con la figura 1.

Ejemplos

Una estructura que tiene las relaciones espaciales de la figura 1, se preparó con 2,45 kg (5,4 libras) de resina intercambiadora de iones Dow M-31 (producto de Dow Chemicals Company) @ 26% H_{2}O), se cargó en una estructura con las siguientes dimensiones: \tau = 10,2 mm (0,4''), x = 4,32 mm (0,17''), d = 11,5 mm (0,453''), h = 1,78 mm (0,070''), \varepsilon = 0,336, P_{M} = 158 kg/m^{3} (9,9 libras /pie cuadrado [lb/ft^{3}]), S_{M} = 212 m^{2}/m^{2} (63,9 pie cuadrado / pie cuadrado [ft^{2}/ft^{2}], Q = 1,43. El tamizado del alambre, tenía un diámetro de \delta = 0,23 mm (0,009''), y un tamaño de malla de 50. Se procedió a utilizar una altura total de 3,05 m (10 pies), del empaquetamiento con el catalizador M-31, en una columna ID de 30 m (100 pies) 76 mm (3'').

Este orden de disposición, se utilizó para la esterificación de isobuteno con metanol, para producir éter butílico terciario de metilo. Se procedió a hacer reaccionar cargas de alimentación de un 1,4 a un 1,6% de isobuteno, con metanol, a relaciones de reflujo que se encontraban comprendidas dentro de unos márgenes correspondientes a una gama de valores que va de 0,46 a 0,75, a 0,75 - 0,76 MPa (100 - 110 psig), por encima de la presión atmosférica, para proporcionar conversiones de isobuteno de una gama comprendida dentro de unos márgenes que van de un 83 a un 89%.

Claims

1. Una estructura de contacto, que comprende un bastidor rígido de una sección transversal generalmente rectangular, compuesta de una pluralidad de tubos permeables a fluidos, substancialmente horizontales (10), para formar una pluralidad de trayectorias o vías de paso de fluido, entre los citados tubos, en donde, los citados tubos, se encuentran dispuestos en un orden de disposición de filas alineadas verticalmente, substancialmente paralelas, de tal forma que, los tubos respectivos de filas contiguas, se encuentren decalados,

caracterizada por el hecho de que,

el citado bastidor rígido, comprende adicionalmente por lo menos dos rejillas duplicadas substancialmente verticales (22), para montar los citados tubos y las citadas filas de tubos, se encuentran dispuestas a una distancia suficiente como para permitir a dichos tubos decalados, el solapase a los citados tubos alineados, sin contactarlos.

2. La estructura de contacto, en concordancia con la reivindicación 1, en donde, por lo menos una porción de los citados tubos permeables, contienen un material catalítico en forma de partículas.

3. La estructura de contacto, en concordancia con la reivindicación 1 ó 2, en donde, los citados tubos permeables, comprenden malla de alambre.

4. La estructura de contacto, en concordancia con la reivindicación 3, en donde, una porción de los citados tubos de malla de alambre, tiene un material en forma de partículas, inerte, dispuesto en su interior.

5. La estructura de contacto, en concordancia con la reivindicación 3, en donde, las citadas rejillas, son substancialmente perpendiculares a los citados tubos de malla de alambre.

6. La estructura de contacto, en concordancia con la reivindicación 5, en donde, el modelo patrón de las citadas rejillas, es substancialmente el mismo.

7. La estructura de contacto, en concordancia con la reivindicación 5 ó 6, en donde, cada rejilla, tiene un modelo patrón de aperturas para inserción de tubos de malla metálica.

8. La estructura de contacto, en concordancia con la reivindicación 5 ó 6, en donde, el modelo patrón de las citadas rejillas, es un orden de disposición regular de aperturas.

9. La estructura de contacto, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde, los citados tubos (10), tienen las siguientes relaciones:

(1)d = \frac{\tau}{\surd 2} + x

(2)\varepsilon =\frac{(x - 2\delta)}{d}

(3)T_{L}= \frac{L}{\surd \tau + 2h}

(4)p_{D}= \frac{D - (x - \surd 2 \cdot \tau )}{d} + 1

(5)P_{M} = \frac{T_{L} - P_{D} \tau^{2}}{DL} P_{b}

(6)L_{MIN}= \frac{\surd(d - 2x)^{2} + (\tau /\surd 2 + h )^{2}}{(\tau/\surd 2 + h)}

(7)L_{MAX}=\frac{2h + \surd d^{2} + (1/\surd 2 - h )^{2}}{(1/\surd 2 + h)}

(8)Q = \frac{L_{MAX}+ L_{MIN}}{2}

(9)S_{M} = 2 T_{L}P_{D}\frac{(\tau + h)}{ L D}

en donde,

h = media distancia espaciadora infra-fila, entre tubos verticales contiguos de una fila de tubos (ápices a ápices);

y = distancia entre tubos lateralmente contiguos;

\tau = tamaño del tubo;

T_{L}= número de tubos por fila del citado bastidor de altura L;

P_{D}= número de tubos por fila del citado bastidor de anchura D;

P_{M}= densidad de catalizador de la citada estructura;

P_{b}= densidad aparente del catalizador;

Q = factor de tortuosidad;

L = altura del citado bastidor;

D = anchura del citado bastidor;

y

10. La estructura de contacto, en concordancia con la reivindicación 8, en donde, h = (\surd 2 - 1)x.

11. Un reactor de columna de destilación, para realizar reacciones, a contracorriente, y separar productos, de los reactivos, que comprende:

(a) un recipiente verticalmente dispuesto; y

(b) una estructura de destilación catalítica, dispuesta en el citado recipiente, que comprende una estructura de contacto, en concordancia con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

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