ES2244148T3 - Metodo y aparato de destilacion para separaciones de multiples componentes. - Google Patents

Metodo y aparato de destilacion para separaciones de multiples componentes.

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Abstract

UNAS MEZCLAS (10), QUE CONTIENEN TRES O MAS COMPONENTES (A, B, C) SE DESTILAN EN CORRIENTES (70, 80, 90) ENRIQUECIDAS EN UNO DE LOS COMPONENTES POR UNO DE LOS PROCEDIMIENTOS EN LOS QUE (I) UNA CORRIENTE DE LIQUIDO O VAPOR (32), QUE CONTIENE DOS O MAS COMPONENTES (A, B) SE ALIMENTA DESDE UN EXTREMO DE UNA ZONA DE DESTILACION (100) A UNA ZONA SUBSIGUIENTE (200), Y UNA CORRIENTE DE FASE OPUESTA (37) SE DEVUELVE ENTRE LOS MISMOS LUGARES DE AMBAS ZONAS (100, 200), ESTABLECIENDOSE DE ESE MODO UNA COMUNICACION BILATERAL ENTRE LAS DOS ZONAS (100, 200), Y (II) UN VAPOR DE UNA CORRIENTE LIQUIDA (22) QUE SE ALIMENTA DESDE EL OTRO EXTREMO DE LA CITADA PRIMERA ZONA DE DESTILACION (100), OPTATIVAMENTE DESPUES DE CAMBIO DE FASE (125, FIG. 8) DE AL MENOS UNA PARTE (28) DE LA MISMA, A OTRO LUGAR DE LA ZONA DE DESTILACION SUBSIGUIENTE (200), PERO SIN REALIZAR NINGUNA CORRIENTE DE RETORNO ENTRE LOS MISMOS LUGARES DE LAS DOS ZONAS (100, 200), ESTABLECIENDOSE DE ESE MODO UNA COMUNICACION BILATERAL ENTRE AMBAS ZONAS. LA FASE DE UNA PARTE (34) DE LA CORRIENTE (30) RETIRADA DEL PRIMER EXTREMO PUEDE CAMBIARSE (115) Y ALIMENTARSE (35) A UN LUGAR ADECUADO DE LA ZONA SUBSIGUIENTE (200).

Description

Método y aparato de destilación para separaciones de múltiples componentes.
La presente invención se refiere a un procedimiento y a un aparato para llevar a la práctica esquemas de destilación eficaces para separar mezclas de múltiples componentes que contienen tres o más componentes, a fin de obtener caudales de producto, cada uno de ellos enriquecido en uno de los componentes. En general, el objetivo de un ingeniero de proceso que diseña un esquema de destilación es hacerlo más eficiente por medio de la reducción de los requerimientos de calor de las columnas de destilación contenidas en el esquema de destilación. Los esquemas de destilación conocidos en la literatura que presentan los menores requisitos de calentamiento son bastantes complejos y difíciles de hacer funcionar. Como consecuencia de ello, muchos de estos esquemas adolecen de falta de flexibilidad en su funcionamiento y son muy escasamente utilizados en la industria. Por lo tanto, existe la necesidad de esquemas de destilación que no sean complejos y que, al mismo tiempo, presenten unos requerimientos de calentamiento bajos. La presente invención constituye una respuesta a esta necesidad largamente planteada de mejorar la flexibilidad en el funcionamiento de la destilación de múltiples componentes, al tiempo que se mantienen unos requerimientos de calentamiento bajos.
Considérese la separación de una mezcla ternaria, o de tres componentes, que tiene los componentes A, B y C (mezcla ABC), en tres caudales de producto, cada uno de los cuales está enriquecido en uno de los componentes. A es el componente más volátil, y C es el componente menos volátil. Con el fin de separar una mezcla ternaria ABC en sus componentes casi puros, se requiere que un esquema de destilación se sirva de dos columnas de destilación. Tales esquemas de destilación son bien conocidos en la técnica. Existen cinco de tales esquemas bien conocidos: de secuencia directa, de secuencia indirecta, de rectificador lateral o en paralelo, de separador lateral o en paralelo, y de columnas acopladas térmicamente. A continuación, se describirá en detalle cada uno de los esquemas con referencia a las Figuras 1 a 5, las cuales son diagramas esquemáticos que ilustran procedimientos de la técnica anterior para la separación de mezclas ternarias en sus componentes constituyentes.
La Figura 1 muestra un esquema de secuencia directa. Una mezcla de alimentación que contiene los componentes A, B y C (caudal 10), se suministra a una primera columna de destilación 100 que tiene un condensador 110 y un re-evaporador 120, en la cual es destilada hasta alcanzar un producto enriquecido en el componente A (caudal 70) que se obtiene de la parte de arriba. El líquido que se obtiene por la parte inferior de esta columna (caudal 20) es, fundamentalmente, una mezcla binaria constituida por los componentes B y C. Este caudal líquido BC es dividido en dos caudales. Una primera porción (caudal 22) se suministra a una segunda columna de destilación 200. La segunda porción (caudal 24) se somete a ebullición y se alimenta, como un caudal 26, a la parte inferior de la primera columna de destilación 100. El producto enriquecido en el componente B (caudal 80) y el producto enriquecido en el componente C (caudal 90) se obtienen como producto de la segunda columna de destilación 200, que está provista de un condensador 210 y de un re-evaporador 220. Una porción del líquido obtenido en la parte inferior, enriquecido en el componente C, se somete a ebullición (caudal 92) y se hace retornar a la columna para proporcionar su ebullición. Es de destacar que la única transferencia de masa que se produce entre las dos columnas es la transferencia del caudal 22 desde la primera columna de destilación 100 a la segunda columna de destilación 200. No existe ninguna corriente o caudal de retorno desde la segunda columna de destilación 200 hasta la primera columna de destilación 100. Es éste un ejemplo de una comunicación entre las dos columnas que se produce sólo en un sentido.
La Figura 2 muestra un esquema de secuencia indirecta. La destilación de la mezcla de alimentación (caudal 10) en la primera columna de destilación 100, la cual está provista de un condensador 111 y un re-evaporador 121, da lugar a un producto enriquecido en el componente C (caudal 90), que se obtiene de la parte inferior, y a una mezcla de vapor básicamente binaria AB (caudal 30), que se obtiene de la parte superior. Una porción de este caudal de vapor saturado se suministra a la segunda columna de destilación 200 (caudal 32). Otra porción (caudal 34) se condensa y es enviada como flujo de retorno (caudal 36) a la primera columna de destilación 100. Se obtienen un producto enriquecido en el componente A y un producto enriquecido en el componente B (caudales 70 y 80, respectivamente) de la segunda columna de destilación 200, que tiene un condensador 211 y un re-evaporador 221. Una vez más, existe tan solo una comunicación en un único sentido, a través del caudal 32, entre las primera y segunda columnas de destilación.
La Figura 3 muestra un esquema de rectificador lateral o en paralelo en el cual la mezcla de alimentación ABC (caudal 10) se destila en la primera columna de destilación 100, que está dotada de un condensador 110 y de un re-evaporador 121, a fin de generar un producto enriquecido en el componente A (caudal 70), que se obtiene de la parte superior, y un producto enriquecido en el componente C (caudal 90), que se obtiene de la parte inferior. Una porción del líquido obtenido en la parte inferior, enriquecido en el componente C, se somete ebullición (caudal 92) y se hace retornar a la columna para llevar a cabo su ebullición. El componente de volatilidad intermedia, componente B, se recoge (caudal 80) de la parte superior de la segunda columna de destilación 200 (también conocido como un rectificador lateral o en paralelo), que está provista de un condensador 210. Es importante destacar que la segunda columna de destilación 200 no dispone de un re-evaporador en la parte inferior, sino que, en su lugar, es alimentada por medio de un vapor (caudal 50) que es extraído en una posición situada por debajo de la alimentación de la primera columna de destilación 100. Este caudal de vapor consiste básicamente en una mezcla binaria compuesta de los componentes B y C. El líquido (caudal 52) que se extrae de la parte inferior de la segunda columna de destilación 200 se envía a la primera columna de destilación 100 en la misma posición en la que fue extraído el vapor (caudal 50) de la primera columna de destilación 100. Esto conduce a una comunicación en los dos sentidos entre ambas columnas de destilación. En un modo de comunicación en los dos sentidos, cuando se envía un caudal de vapor desde una de las columnas a la otra columna, ha de establecerse entonces un caudal de líquido de retorno entre las mismas posiciones de las dos columnas. En comparación con los esquemas de las Figuras 1 y 2, el número de re-evaporadores se reduce en uno, y el número total de re-evaporadores y condensadores utilizados es tres, frente a cuatro.
La Figura 4 muestra un esquema de separador lateral o en paralelo que es similar al de la Figura 3 (los caudales y equipo correspondientes se sirven de la misma identificación), con las excepciones de que la alimentación a la segunda columna de destilación 200 (conocida ahora como el separador en paralelo) es un líquido (caudal 60), el producto B (caudal 80) se recoge en la parte inferior de la segunda columna de destilación 200, en lugar de en su parte superior, y la segunda columna de destilación 200 dispone de un re-evaporador 221, pero no de condensador. El caudal de líquido se extrae de la primera columna de destilación 100 desde una posición que está situada por encima de la posición de alimentación de la primera columna de destilación 100, y consiste básicamente en una mezcla binaria compuesta por los componentes A y B, la cual se suministra a la parte superior de la segunda columna de destilación 200. El vapor (62) procedente de la parte superior de la segunda columna de destilación 200 se hace retornar a la primera columna de destilación 100, lo que da lugar a una comunicación en ambos sentidos entre las dos columnas. En este modo de comunicación en los dos sentidos, se envía un caudal líquido desde la primera columna de destilación 100 a la otra columna y, entonces, se establece un caudal de vapor de retorno entre las mismas posiciones de las dos columnas. Es importante destacar que, en comparación con el esquema de la Figura 2, en la Figura 4 es emplea un condensador menos.
La Figura 5 muestra un esquema que se sirve de comunicaciones en los dos sentidos entre las primera y segunda columnas, por lo que se utilizan tan solo un re-evaporador 222 y un condensador 212 en la segunda columna de destilación 200. La comunicación en ambos sentidos (22, 27) que se establece en la parte inferior de la primera columna de destilación 100 es la misma que la mostrada en la Figura 3, y la comunicación en ambos sentidos (32, 37) que se establece en la parte superior es la misma que la que se muestra en la Figura 4. El producto enriquecido en el componente B (caudal 80) se recoge en una posición intermedia de la segunda columna de destilación 200. Es importante destacar que, debido a las dos comunicaciones en ambos sentidos, el número total de re-evaporadores y condensadores se reduce en dos.
Es un hecho conocido que los esquemas con comunicación en ambos sentidos (mostrados en las Figuras 3 y 5) requieren un menor suministro de calor que los que carecen de una comunicación en ambos sentidos (Figuras 1 y 2) ("Minimun Energy Requirements of Thermally Coupled Distillation Systems" -"Requerimientos mínimos de energía de los sistemas de destilación acoplados térmicamente"-, Z. T. Fidkowski y L. Królikowski, AlChE Journal, páginas 643-653, volumen 33, 1987). Los requerimientos de calor del re-evaporador 121 de la Figura 3 son menores que las necesidades totales de calor de ambos re-evaporadores de la Figura 1. De forma similar, el suministro o aporte total de calor a los re-evaporadores para la configuración del separador en paralelo que se muestra en la Figura 4 es menor que el aporte total de calor a los re-evaporadores de la secuencia directa que se muestra en la Figura 2. Sin embargo, diversos estudios han demostrado que, para la separación de las mezclas de alimentación ternarias en caudales de producto puro, la configuración con comunicación en ambos sentidos que se ilustra en la Figura 5 requiere el menor aporte de calor a su re-evaporador. Se ha dicho que, en promedio, la configuración con dos comunicaciones en los dos sentidos requiere entre el 30 y el 50% menos de calor que las disposiciones convencionales correspondientes de las Figuras 1 y 2; generalmente, ésta requiere también mucho menos calor que la configuración con una sola comunicación en ambos sentidos que se muestra en las Figuras 3 y 4. En la técnica anterior, se preconiza la necesidad de dos comunicaciones en los dos sentidos para conseguir la menor demanda de calor para la destilación ternaria, o de tres componentes.
Si bien la demanda de calor del esquema de la Figura 5, provisto de dos comunicaciones en los dos sentidos, es la más baja, raramente se ha utilizado. Esta falta de uso se ha atribuido con frecuencia a la posibilidad de aparición de problemas de control ("Thermal Coupling for Energy Efficiency" -"Acoplamiento térmico para la eficiencia energética"-, H. Rudd, Supplement to the Chemical Engineer -Suplemento del ingeniero químico-, páginas S14-S15, 27 de agosto de 1992; "The Design and Optimization of Fully Thermally Coupled Distillation Columns" -"El diseño y la optimización de las columnas de destilación en acoplamiento térmico completo"-, C. Triantafyllou y R. Smith, Trans. IChemE, páginas 118-132, Volumen 70(A), 1992). Uno de los aspectos que se citan con frecuencia es la flexibilidad en el control de los flujos en un amplio intervalo, tanto en el extremo superior como en el extremo inferior de la primera columna de destilación 100. Para que el vapor AB del caudal 32 fluya desde la primera columna de destilación 100 hasta la segunda columna de destilación 200, se requiere que la presión en la parte superior de la primera columna sea superior a la presión en el punto de alimentación del caudal 32 en la segunda columna de destilación 200. Al mismo tiempo, con el fin de que el vapor BC del caudal 27 fluya desde la segunda columna de destilación 200 hasta la primera columna de destilación 100, es necesario que la presión en la parte inferior de la primera columna de destilación 100 sea inferior a la presión en el punto de origen del caudal 27 de la segunda columna. Esto requiere un ajuste cuidadoso de la presión en ambas columnas. Además, ambos caudales de transferencia o trasiego de líquido 37 y 22 situados en la parte superior y en la parte inferior de la primera columna de destilación 100 fluyen en dirección opuesta al flujo de vapor en cada extremo. Esto requiere, bien que se utilice una bomba en cada uno de los caudales de líquido, o bien que se ajuste la altura relativa de las dos columnas con el fin de permitir la transferencia de cada uno de los caudales de líquido por gravedad. Todos estos factores imponen limitaciones a la flexibilidad de funcionamiento del esquema con dos comunicaciones en ambos sentidos. Evidentemente, existe la necesidad de soluciones alternativas que proporcionen una mayor flexibilidad operativa al tiempo que mantienen una demanda de calor baja para la destilación.
El mismo reto se plantea cuando se destilan mezclas que contienen más de tres componentes para producir caudales de producto, cada uno de los cuales está enriquecido con uno de los componentes. La razón de ello es que los esquemas de destilación con baja demanda de calor que se utilizan para destilar mezclas con más de tres componentes están constituidos a partir del sub-esquema ternario que se muestra en la Figura 5. En consecuencia, las deficiencias del sub-esquema ternario se trasladan también a la destilación de mezclas que contienen un número mayor de componentes. Algunos ejemplos conocidos de esquemas de destilación de cuatro y de cinco componentes pueden encontrarse en una publicación de Agrawal ("Synthesis of Distillation Column Configurations for a Multicomponent Separation" -"Síntesis de configuraciones de columnas de destilación para una separación de múltiples componentes"-, Ind. Eng. Chem. Res., volumen 35, páginas 1059-1071, 1996).
La presente invención se refiere a un procedimiento y a un aparato para la separación de un caudal de alimentación que contiene tres o más componentes constituyentes en caudales de producto que están enriquecidos en uno de los componentes constituyentes, por medio de su destilación en un sistema de columnas de destilación que contiene al menos dos columnas de destilación. El procedimiento comprende: (a) suministrar el caudal de alimentación que contiene tres o más componentes constituyentes a una primera columna de destilación; (b) establecer una comunicación de fluido en ambos sentidos entre el primer extremo de la primera columna de destilación, siendo el primer extremo, ya sea el extremo superior, ya sea el extremo de fondo de la primera columna de destilación, y una primera posición de una segunda columna de destilación, al suministrar al menos una porción del caudal de vapor o de líquido que sale del primer extremo de la primera columna de destilación, a la primera posición de la segunda columna de destilación, y, como retorno, extraer un caudal de la fase contraria u opuesta de la primera posición de la segunda columna de destilación y suministrarlo al primer extremo de la primera columna de destilación, considerándose las fases de líquido y de vapor como fases opuestas, y (c) establecer una comunicación en un solo sentido entre el segundo extremo de la primera columna de destilación que es distinto del primer extremo utilizado en la etapa (b), y una segunda posición de la segunda columna de destilación, al suministrar al menos una porción del caudal que sale del segundo extremo de la primera columna de destilación a la segunda posición de la segunda columna de destilación, en la cual no existe caudal de retorno desde la segunda posición de la segunda columna de destilación hacia el segundo extremo de la primera columna de destilación.
En una realización de la presente invención, el primer extremo de la primera columna de destilación de la etapa (b) es el extremo superior de la primera columna de destilación, y en ella el caudal de vapor que se obtiene de la parte superior de esta columna de destilación se envía a la primera posición de la segunda columna de destilación, y un caudal de líquido que se obtiene de la primera posición de la segunda columna de destilación se suministra al extremo superior de la primera columna de destilación. Además, en la etapa (c), el segundo extremo de la primera columna de destilación es el extremo inferior de la primera columna de destilación, y en ella una porción del líquido procedente del extremo inferior de esta columna se suministra a la segunda posición de la segunda columna de destilación. Aún de manera adicional, una porción del líquido procedente del extremo inferior de la primera columna de destilación puede ser vaporizada y hecha retornar como vapor al extremo inferior de esta columna de destilación, y una porción del caudal vaporizado puede ser suministrada a una posición adecuada de la segunda columna de destilación. De manera opcional, en la etapa (c), una porción del líquido procedente del extremo inferior de la primera columna de destilación puede ser al menos parcialmente vaporizada y suministrada a la segunda posición de la segunda columna de destilación. En la etapa (b), una porción del caudal de vapor procedente de la parte superior de la primera columna de destilación puede ser condensada, al menos parcialmente, y suministrada a continuación a una posición adecuada de la segunda columna de destilación.
En otra realización de la presente invención, el primer extremo de la primera columna de destilación de la etapa (b) es el extremo de fondo de la primera columna de destilación, y en ella el caudal de líquido procedente de la parte inferior de esta columna de destilación se envía a la primera posición de la segunda columna de destilación, y un caudal de vapor procedente de la primera posición de la segunda columna de destilación se suministra al extremo inferior de la primera columna de destilación. Además, en la etapa (c), el segundo extremo de la primera columna de destilación es el extremo superior de la primera columna de destilación, siendo una porción del vapor procedente de la parte superior de esta columna suministrada a la segunda posición de la segunda columna de destilación. Aún de forma adicional, una porción del vapor procedente de la parte superior de la primera columna de destilación puede condensarse y hacerse retornar como líquido al extremo superior de esta columna de destilación, y, de forma opcional, una porción del caudal condensado puede ser suministrada a una posición adecuada de la segunda columna de destilación. De forma opcional, en la etapa (c), una porción del vapor procedente del extremo superior de la primera columna de destilación puede ser, al menos parcialmente, condensada y suministrada a la segunda posición de la segunda columna de destilación. Una porción del caudal de líquido procedente de la parte inferior de la primera columna de destilación puede ser, al menos parcialmente, vaporizada y suministrada a una posición adecuada de la segunda columna de destilación.
En su aspecto más amplio, la presente invención proporciona un procedimiento para la separación de un caudal de alimentación que contiene tres o más componentes constituyentes en caudales de producto que se encuentran enriquecidos cada uno de ellos con uno de los componentes constituyentes, por medio de la destilación en un sistema de columnas de destilación que contiene al menos dos zonas de destilación, comprendiendo dicho procedimiento:
a) suministrar el caudal de alimentación que contiene tres o más componentes constituyentes a una primera zona de destilación;
b) establecer una comunicación de flujo en ambos sentidos entre el primer extremo de la primera zona de destilación, en la cual el primer extremo es, bien el extremo superior, bien el extremo inferior de la primera zona de destilación, y una primera posición de una segunda zona de destilación, al suministrar al menos una porción del caudal de vapor o de líquido que sale del primer extremo de la primera zona de destilación, a la primera posición de la segunda zona de destilación, y extraer, como retorno, un caudal de la fase contraria u opuesta de la primera posición de la segunda zona de destilación, y suministrarlo al primer extremo de la primera zona de destilación, considerándose las fases de líquido y de vapor como fases opuestas, y
c) establecer una comunicación en un solo sentido entre el segundo extremo de la primera zona de destilación, que es distinto del primer extremo utilizado en la etapa (b), y una segunda posición de la segunda zona de destilación, por medio del suministro de al menos una porción del caudal que sale del segundo extremo de la primera zona de destilación a la segunda posición de la segunda zona de destilación, no existiendo en dicha comunicación ningún caudal de retorno desde la segunda posición de la segunda zona de destilación hacia el segundo extremo de la primera zona de destilación.
Lo que sigue es una descripción, proporcionada únicamente a modo de ejemplo y con referencia a los diagramas esquemáticos de las Figuras 6 a 12, que ilustra varias realizaciones de la presente invención.
La Figura 6 muestra la característica básica de la presente invención. Una alimentación ternaria, o de tres componentes, ABC se suministra a la primera columna de destilación. De estos tres componentes, A es el más volátil y C es el menos volátil. Un caudal de vapor 32 procedente del extremo superior, y primer extremo, de la primera columna de destilación 100 se suministra a una primera posición de la porción superior de la segunda columna 200. el caudal líquido 37 se extrae de esta primera posición de la segunda columna 200 y se hace retornar a la parte superior de la primera columna 100. Es importante destacar que la fase del caudal 37 es opuesta a la fase del caudal 32. Desde el extremo inferior de la primera columna de destilación 100, una primera porción del líquido de la conducción 22 se envía a una segunda posición de la segunda columna de destilación 200. Esta segunda posición está situada por debajo de la primera posición, y se encuentra en la porción inferior de la segunda columna de destilación 200. La segunda porción (caudal 24) se somete a ebullición en el re-evaporador 125 y es suministrada, como un caudal 26, a la parte inferior de la primera columna de destilación 100. El componente B es extraído (como un caudal 80) de la segunda columna de destilación 200 en una posición intermedia entre las primera y segunda posiciones. El componente A se produce y extrae (en la forma de un caudal 70) desde la parte superior de la segunda columna de destilación 200, y el componente C se extrae (como un caudal 90) desde la parte inferior de la segunda columna de destilación 200. Una porción del componente A se condensa en un condensador 215 y se hace retornar, como flujo de retorno, a la segunda columna de destilación 200. Una porción del líquido enriquecido en el componente C, obtenido en la parte inferior, se somete a ebullición en un re-evaporador 225 y se hace retornar (como un caudal 92) a la segunda columna de destilación 200, a fin de proporcionar su ebullición. En la Figura 6, existe una comunicación en ambos sentidos entre la parte superior de la primera columna de destilación 100 y la porción superior de la segunda columna de destilación 200. La comunicación en un solo sentido se establece entre la parte inferior de la primera columna de destilación 100 y la sección inferior de la segunda columna de destilación 200.
La Figura 7 muestra una variante de la presente invención en la cual el extremo inferior o de fondo de la primera columna de destilación 100 presenta una comunicación en ambos sentidos con la sección inferior de la segunda columna de destilación 200, y el extremo superior de la primera columna de destilación 100 tiene únicamente una comunicación en un solo sentido con la sección superior de la segunda columna de destilación 200. De esta forma, el caudal líquido 22 procedente del extremo inferior, que es ahora el primer extremo, de la primera columna de destilación 100 se envía a la sección inferior de la segunda columna de destilación 200. La primera posición se encuentra ahora situada en la sección inferior de la segunda columna de destilación 200. Como el caudal 22 es líquido, se extrae un caudal de vapor 27 de la primera posición de la segunda columna de destilación 200 y se envía a la parte inferior de la primera columna de destilación 100. Una porción del caudal de vapor que sale del extremo superior de la primera columna de destilación 100 se envía, como caudal 32, a la segunda columna de destilación 200. El extremo superior de la primera columna de destilación 100 es ahora el segundo extremo de la primera columna de destilación
100.
La Figura 8 ilustra otra variante del procedimiento mostrado en la Figura 6, en la cual se establece una comunicación en un solo sentido al disponer dos (2) caudales que se transfieren desde el extremo inferior de la primera columna de destilación 100 a la sección inferior de la segunda columna de destilación 200. De esta forma, una porción del caudal de líquido de la conducción 20 que sale del extremo inferior de la primera columna de destilación 100, se envía, a través de la conducción 22, a la segunda columna de destilación 200. A continuación, otra porción de este líquido es enviada, a través de la conducción 24, al re-evaporador 125. Una porción del vapor que sale de este re-evaporador 125 se hace retornar a la parte inferior de la primera columna de destilación 100 a través de la conducción 26, mientras que la otra porción se suministra, a través de la conducción 28, a una posición de la segunda columna que se encuentra preferiblemente por debajo de la del caudal de líquido 22. El aspecto principal que se ha de destacar es que no se hace regresar ningún caudal desde los puntos de alimentación de los caudales 22 y 28 de la segunda columna de destilación 200, hacia el extremo inferior de la primera columna de destilación 100. El extremo superior de la primera columna de destilación 100 tiene la misma comunicación en los dos sentidos que la que se muestra en la Figura 6.
Es también posible tener una realización con una comunicación en un solo sentido, obtenida de la Figura 8, de tal forma que exista flujo en la conducción 22. El único flujo que se produzca será el flujo establecido por el caudal 28. Esta realización demuestra el hecho de que es posible someter a un intercambio de calor adicional a una porción del caudal de líquido que sale de la parte inferior de la primera columna de destilación, antes de que sea suministrada finalmente a la segunda columna de destilación 200.
La Figura 9 muestra una realización de procedimiento obtenida del procedimiento que se muestra en la Figura 7, en la cual la comunicación en un solo sentido que se establece desde del extremo superior de la primera columna de destilación 100 transfiere dos caudales a la sección superior de la segunda columna de destilación 200. El caudal de vapor 30 procedente de la parte superior de la primera columna de destilación 100 se divide en dos caudales 32 y 34. El caudal de vapor 32 se suministra a la segunda columna de destilación 200. El caudal de vapor 34 es enviado al condensador 115, y una porción del líquido que sale de este condensador se suministra también a la segunda columna de destilación 200 en la forma de un caudal líquido 38. Preferiblemente, el caudal líquido 38 se suministrará en una posición situada un par de etapas por encima del caudal de vapor 32. Es importante destacar que no se hace retornar ningún caudal de ninguna de las posiciones de alimentación de los caudales 32 y 38 de la segunda columna de destilación 200 al extremo superior de la primera columna de destilación 100. El extremo de fondo de la primera columna de destilación 100 tiene la misma comunicación en ambos sentidos con la segunda columna de destilación que la realización de procedimiento que se muestra en la Figura 7.
Vale la pena mencionar que, en la realización de procedimiento de la Figura 9, la velocidad de flujo del caudal 32 podría ser cero, y la única transferencia o trasiego para la comunicación en un solo sentido desde el extremo superior de la primera columna de destilación 100 hacia la segunda columna de destilación 200 se produciría a través del caudal 38. Esta alternativa demuestra que, para una comunicación en un solo sentido, una porción del caudal que sale del segundo extremo de la primera columna de destilación 100 puede no transferirse inmediatamente a la segunda columna de destilación 200, sino que se transfiere una vez realizado un cierto intercambio de calor.
La Figura 10 muestra otra realización de la presente invención en la cual únicamente una porción del caudal que sale del primer extremo de la primera columna de destilación 100 es enviada a la primera posición de la segunda columna de destilación 200, a fin de establecer una comunicación en ambos sentidos. La otra porción del caudal que sale del primer extremo se somete a un intercambio de calor, después de lo cual es suministrada a la segunda columna de destilación 200 en una posición adecuada. En la Figura 10, una porción del caudal de vapor 30 que sale de la parte superior de la primera columna de destilación 100 es enviada, como el caudal 34, al condensador 115, y, después de que se haya producido al menos una condensación parcial, es enviada, como un caudal 35, a la segunda columna de destilación 200. Preferiblemente, el caudal 35 se suministrará en una posición situada un par de etapas por encima del punto de alimentación del caudal 32. La comunicación en un solo sentido en la parte inferior de la primera columna de destilación es la misma que la de la realización de la Figura 6. Si hubiera de hacerse una modificación similar en la realización de la Figura 7, entonces una porción del caudal de líquido 22 se enviaría a un vaporizador y, una vez producida al menos una cierta vaporización, se suministraría a la segunda columna de destilación 200 en posición que se encuentra preferiblemente un par de etapas por debajo de la posición de alimentación del caudal de líquido 22.
Otro aspecto de la realización de la Figura 10 que es diferente de las realizaciones mostradas en las Figuras 6-9 es que la realización de la Figura 10 se sirve de un total de cuatro (4) re-evaporadores y condensadores, en lugar de un total de tres (3). Esto demuestra que, cuando sea necesario, es posible utilizar re-evaporadores y/o condensadores adicionales en el procedimiento de la presente invención. Por ejemplo, podría utilizarse un re-evaporador o un condensador en una posición en la que se extrae el producto B (caudal 80 en las Figuras 6-10) de la segunda columna. Si se emplea un condensador en esta posición, entonces al menos una porción del caudal de vapor obtenido de esta posición se condensa y se hace retornar a la columna de destilación. Si se emplea un re-evaporador en esta posición, entonces al menos una porción del caudal de líquido obtenido de esta posición se vaporiza y se hace retornar a la columna de destilación.
Como se ha establecido anteriormente, se plantea el mismo reto cuando se destilan mezclas que contienen más de tres componentes al objeto de producir caudales de producto que están enriquecidos, cada uno de ellos, en uno de los componentes. Cada uno de estos sistemas está constituido por sub-sistemas que pueden ser concebidos como correspondientes a la separación ternaria, de manera que, en consecuencia, resulta relativamente sencillo aplicar los conceptos ya explicados a la destilación ternaria de mezclas que contienen cuatro o más componentes.
La aplicación de la presente invención a una mezcla de cuatro componentes ABCD se ilustra en la Figura 11. En esta mezcla, la volatilidad relativa está en correspondencia con el orden alfabético, es decir, que A es el componente más volátil, D es el menos volátil, y B es más volátil que C. La mezcla de alimentación ABCD es suministrada a la primera columna de destilación. El caudal de vapor procedente de la parte superior de la primera columna de destilación presenta una comunicación en ambos sentidos con la segunda columna de destilación, y la parte inferior mantiene una comunicación en un solo sentido con la segunda columna de destilación. Estas dos comunicaciones son análogas a las mostradas entre la primera y la segunda columnas de destilación de la Figura 6. El caudal de líquido que se obtiene de la parte inferior de la primera columna de destilación está enriquecido en los componentes más pesados. Existen tres (3) comunicaciones más entre la segunda columna de destilación y la tercera columna de destilación. La primera de estas comunicaciones está establecida desde la parte superior de la segunda columna de destilación hasta la tercera columna de destilación. Esta transferencia es, principalmente, de los componentes A y B. La segunda de estas comunicaciones se realiza desde el punto medio de la segunda columna de destilación hasta la tercera columna de destilación. Esta transferencia es, básicamente, de los componentes B y C. La tercera comunicación se realiza desde la parte inferior de la segunda columna de destilación hasta la tercera columna de destilación. En este instante son transferidos fundamentalmente los componentes C y D. Cualquiera de estas tres comunicaciones puede ser una comunicación en los dos sentidos y, de forma similar, cualquiera de ellas puede ser una comunicación en un solo sentido. En la Figura 11, la parte superior de la segunda columna de destilación se muestra conectada a la tercera columna de destilación a través de una comunicación en un solo sentido, mientras que la parte inferior de la segunda columna de destilación tiene una comunicación en ambos sentidos con la tercera columna de destilación. Se obtienen caudales de producto, cada uno de ellos enriquecido con uno de los componentes, de la tercera columna de destilación, tal como se muestra en la Figura 11.
Debe hacerse énfasis en el hecho de que, incluso aunque la realización para la separación en cuatro componentes que se muestra en la Figura 11 se sirva del procedimiento de la presente invención entre ambas primera y segunda columnas de destilación, y también entre la segunda y la tercera columnas de destilación, no es esencial hacerlo así, y podría utilizarse únicamente entre una de las dos columnas de destilación consecutivas. De esta forma, si bien la comunicación entre las primera y segunda columnas de destilación puede establecerse de acuerdo con la presente invención, tal como se muestra en la Figura 11, las transferencias o trasiegos entre la segunda columna de destilación y la tercera columna de destilación podría realizarse mediante cualquier método deseable. De forma similar, en una realización alternativa, la transferencia entre la primera y la segunda columnas de destilación puede realizarse mediante cualquier método deseable, en tanto que las transferencias entre la segunda y la tercera columnas de destilación se servirá del procedimiento de la presente invención.
Finalmente, merece la pena destacar el hecho de que es posible reorganizar las secciones de columna de destilación del procedimiento que se muestra en las Figuras 6 a 11 de una forma diferente de la que se muestra en estas Figuras, y, sin embargo, ello seguirá considerándose como el procedimiento de la presente invención. Esto se ilustra en la Figura 12 mediante la redisposición de las secciones de columna de destilación del procedimiento de la Figura 7. Desde el punto de vista de la invención, las características básicas de los dos procedimientos representados en las Figuras 7 y 12 son idénticas. La sección de destilación superior 3 de la segunda columna de destilación 200 de la Figura 7 se encuentra desplazada físicamente por encima de la sección de destilación 1 de la primera columna de destilación 100 en la Figura 12. Como en la Figura 7, todo el líquido que desciende desde la sección de destilación 3 es enviado a la sección de destilación 4 como el caudal de líquido 60 que se muestra en la Figura 12. De forma similar, el único líquido que se introduce en la parte superior de la sección de destilación 1 se encuentra contenido en el caudal 36 que llega desde el condensador 115. En ambas Figuras, una porción del caudal de vapor 30 que abandona la parte superior de la sección de destilación 1 se envía al condensador 115 en la forma de un caudal de vapor 34, en tanto que la otra porción de vapor 32 se mezcla con el caudal de vapor procedente de la parte superior de la sección de destilación 4 (caudal 62 de la Figura 12) y es enviada a la parte inferior de la sección de destilación 3. La sección de destilación inferior 6 de la segunda columna de destilación 200 de la Figura 7 se encuentra también desplazada físicamente por debajo de la sección de destilación 2 en la Figura 12. Sin embargo, aún se sigue combinando la totalidad del líquido procedente de la parte inferior de la sección de destilación 2 con la totalidad del líquido procedente de la parte inferior de la sección de destilación 5, y el caudal combinado es introducido en la parte superior de la sección de destilación 6. De forma similar, el caudal de vapor procedente de la parte superior de la sección de destilación 6 se divide entre las secciones de destilación 2 y 5. La Figura 12 muestra cómo el sólo hecho de redisponer las secciones de destilación de un procedimiento de acuerdo con la presente invención no conduce a un nuevo procedimiento, sino que estará aún cubierto por la invención que aquí se describe.
En todas las láminas o diagramas de flujo de las Figuras 1-12, algunos de los caudales se han designado con nombres de caracteres alfabéticos. Esto muestra el componente particular en el que se ha enriquecido ese caudal, y no significa necesariamente la ausencia de otros componentes. De esta forma, un caudal con la letra A indica un caudal de producto enriquecido en el componente A, y podría tratarse de un caudal de producto puro o de un caudal contaminado con cantidades significativas de otros componentes. De forma similar, un caudal con la designación AB indica que el caudal está enriquecido en los componentes A y B, y éste, bien contiene únicamente los componentes A y B, o bien puede contener otros componentes más pesados, tales como el C.
La presente invención puede aplicarse a la separación por destilación de cualquier mezcla de alimentación adecuada que contenga tres o más componentes. Algunos ejemplos de caudales de alimentación a los que puede aplicarse la presente invención incluyen mezclas de nitrógeno / oxígeno / argón, mezclas de benceno / tolueno / xileno, mezclas de nitrógeno / monóxido de carbono / metano, cualquier combinación de tres o más componentes de alcoholes de C_{1} a C_{5} (entre uno y cinco átomos de carbono), cualquier combinación de tres o más componentes de hidrocarburos de C_{1} a C_{6}, o isómeros de C_{4}.
Entre los procedimientos de la técnica anterior para la destilación ternaria que se muestran en las Figuras 1-5, es un hecho bien conocido que el procedimiento de la Figura 5 requiere el menor flujo total de vapor para llevar a cabo la destilación requerida. Como los flujos de vapor se crean a través de los re-evaporadores, el flujo de vapor requerido es una medida directa de demanda de calor necesario para la destilación. Es deseable un menor flujo de vapor, puesto que éste conduce a un menor requerimiento de calor y a un diámetro más pequeño de las columnas de destilación. La mayor ventaja de la presente invención es que, a diferencia del procedimiento de la técnica anterior que se muestra en la Figura 5, el cual se sirve de una comunicación en ambos sentidos entre la primera y la segunda columnas de destilación, ésta utiliza tan solo una comunicación en los dos sentidos, y sin embargo requiere el flujo total de vapor para la destilación, el cual es, bien aproximadamente igual al flujo de vapor que necesita el procedimiento de la técnica anterior que se ilustra en la Figura 5, o bien es muy similar a éste. Una ventaja potencial del hecho de disponer únicamente de una comunicación en un solo sentido entre dos columnas de destilación es la mejora en la operabilidad de las columnas. Considérese, por ejemplo, el procedimiento de la Figura 6. Con el fin de transferir el caudal de vapor 32 de la primera columna de destilación 100 a la segunda columna de destilación 200, la presión existente en la parte superior de la primera columna de destilación 100 será mayor que la presión existente en la posición de suministro de este caudal de vapor en la segunda columna de destilación 200. El caudal de líquido 37 se transfiere entonces, ya sea, preferiblemente, por diferencia gravitacional de alturas, o bien mediante el uso de una bomba. El caudal de líquido 22 procedente de la parte inferior de la primera columna de destilación 100 puede transferirse ahora fácilmente a la segunda columna de destilación 200 por medio, bien de la diferencia de presiones entre las dos columnas, bien de la diferencia gravitacional de alturas, o bien mediante el uso de una bomba. El caudal de vapor de retorno 27 procedente de la segunda columna de destilación 200 y que se dirige hacia la parte inferior de la primera columna de destilación 100 de la Figura 5, impone la restricción consistente en que la presión en la posición de extracción del caudal de vapor 27 de la segunda columna de destilación 200 ha de ser mayor que la presión en la parte inferior de la primera columna de destilación 100. Tal restricción no se impone en el procedimiento de la Figura 7 y, en consecuencia, se obtiene un procedimiento más flexible.
A continuación se demostrará, a través de los siguientes ejemplos, el hecho de que el procedimiento de la presente invención requiere que el flujo total de vapor sea, bien igual al flujo de vapor del procedimiento de la Figura 5, o bien similar a éste.
Ejemplo 1
Se consideró la separación de una mezcla de tres componentes que contenía el 33% de A, el 33% de B y el 34% de C, en sus componentes puros. La mezcla de alimentación consistía en un líquido saturado, y todos los productos se obtuvieron en la forma de líquidos saturados. La volatilidad relativa de A con respecto a C se tomó en un valor de 3, y la de B con respecto a C era igual a 2. Se tomaron las tres componentes de modo que tuviesen el mismo calor latente. Se efectuaron cálculos para cada realización con el fin de conseguir la separación con el mínimo flujo de vapor posible. En otras palabras, las necesidades totales de ebullición eran mínimas. Esto se consigue al disponer las columnas apretadas en las posiciones de alimentación. Esto permitía una comparación clara entre los requerimientos de calor de las diferentes realizaciones. Los resultados se relacionan en la Tabla 1. La base de los cálculos de esta tabla es un flujo de alimentación de 1 mol.
TABLA 1 Ejemplo 1: Flujo total de vapor para las diversas figuras
Base: Composición de alimentación = 33% de A, 33% de B y 34% de C
Flujo de alimentación = 1 mol
Procedimiento Flujo total de vapor
Figura 1 2,753
Figura 2 2,748
Figura 3 2,516
Figura 4 2,516
Figura 5 1,753
Figura 6 (presente invención) 1,753
Figura 7 (presente invención) 1,985
Para algunos de los procedimientos, el flujo total de vapor es la suma del vapor generador en dos re-evaporadores; las Figuras 1, 2, 4 y 6 representan dichos procedimientos. En las Figuras 3, 5 y 7, el vapor total es el mismo que el vapor generado únicamente en un re-evaporador. Se observa en la Tabla 1 que, entre los procedimientos de la técnica anterior representados en las Figuras 1-5, los procedimientos de las Figuras 1 y 2 requieren un flujo total de vapor bastante elevado, y que el procedimiento de la Figura 5 requiere el menor flujo de vapor total. Es interesante constatar que el procedimiento de la presente invención que se representa en la Figura 6 requiere el mismo flujo de vapor total que el procedimiento bien conocido de la Figura 5. También, el flujo de vapor total del procedimiento de la Figura 7 es mucho más cercano al de la Figura 5, y es considerablemente inferior al de los procedimientos de las Figuras 3 y 4.
Ejemplo 2
Se efectuaron cálculos similares al que se llevó a cabo en el Ejemplo 1 para una composición de alimentación del 5% de A, el 90% de B y el 5% de C. La volatilidad relativa de A con respecto a C era 6, y la de B con respecto a C era igual a 3. Los tres (3) componentes tenían el mismo calor latente. Cada realización se concibió para lograr la separación con el mínimo flujo de calor posible. La base para los cálculos se estableció en un flujo de alimentación de 1 mol, y los resultados se resumen en la Tabla 2. Se encuentra, una vez más, que, mientras que los otros procedimientos de la técnica anterior ilustrados en las Figuras 1-4 requieren un flujo de vapor total mucho mayor que el procedimiento de la Figura 5, el flujo total de vapor necesario para el procedimiento de la Figura 7 es el mismo que el de la Figura 5. Así mismo, el flujo total de vapor necesario para el procedimiento de la Figura 6 es muy próximo al de la Figura 5.
TABLA 2 Ejemplo 2: Flujo total de vapor para las diversas figuras
Base: Composición de alimentación = 5% de A, 90% de B y 5% de C
Flujo de alimentación = 1 mol
Procedimiento Flujo total de vapor
Figura 1 2,385
Figura 2 2,384
Figura 3 2,374
Figura 4 2,374
Figura 5 1,434
Figura 6 (presente invención) 1,445
Figura 7 (presente invención) 1,434
Resulta evidente de ambos ejemplos que el procedimiento conducido de acuerdo con la presente invención requiere una demanda de calor mucho menor para llevar a cabo la destilación. El procedimiento de las Figuras 6 y 7 se sirve del mismo número total de re-evaporadores y condensadores que los procedimientos de las Figuras 3 y 4, pero, sin embargo, sus requerimientos totales de vapor son mucho menores. Además, puesto que los procedimientos de las Figuras 6-10 se sirven, bien de un re-evaporador 125 y/o bien de un condensador 115 que funcionan a temperaturas con valores intermedios entre la temperatura del condensador 215 y la temperatura del re-evaporador 225, el rendimiento termodinámico de estas realizaciones será, generalmente, más alto que el del procedimiento de la técnica anterior ilustrado en la Figura 5. Esto es particularmente importante para lograr rendimientos elevados en destilaciones que se llevan a cabo a temperaturas por debajo de la temperatura ambiental.

Claims (30)

1. Un procedimiento para la separación de una corriente o caudal de alimentación que contiene tres o más componentes constituyentes en caudales de producto que están enriquecidos, cada uno de ellos, en uno de los componentes constituyentes, por medio de la destilación en un sistema de columnas de destilación que contiene al menos dos zonas de destilación, comprendiendo dicho procedimiento:
(a) suministrar el caudal de alimentación que contiene tres o más componentes constituyentes a una primera zona de destilación;
(b) establecer una comunicación de fluido en ambos sentidos entre el primer extremo de la primera zona de destilación, siendo el primer extremo, ya sea el extremo superior, ya sea el extremo de fondo o inferior de la primera zona de destilación, y una primera posición de una segunda zona de destilación, al suministrar al menos una porción del caudal de vapor o de líquido que sale del primer extremo de la primera zona de destilación, a la primera posición de la segunda columna de destilación, y, como retorno, extraer un caudal de la fase contraria u opuesta de la primera posición de la segunda zona de destilación y suministrarlo al primer extremo de la primera zona de destilación, considerándose las fases de líquido y de vapor como fases opuestas,
caracterizado porque (c) se establece una comunicación en un solo sentido entre el segundo extremo de la primera zona de destilación, que es distinto del primer extremo utilizado en la etapa (b), y una segunda posición de la segunda zona de destilación, al suministrar al menos una porción del caudal que sale del segundo extremo de la primera zona de destilación a la segunda posición de la segunda zona de destilación, y en el cual no existe caudal de retorno desde la segunda posición de la segunda zona de destilación hacia el segundo extremo de la primera zona de destilación.
2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el primer extremo de la primera zona de destilación de la etapa (b) es el extremo superior de la primera zona de destilación, y el caudal de vapor procedente de la parte superior de esta zona de destilación es enviado a la primera posición de la segunda zona de destilación, y se suministra un caudal de líquido desde la primera posición de la segunda zona de destilación al extremo superior de la primera zona de destilación.
3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual, en la etapa (c), una porción del líquido procedente del extremo inferior o de fondo de la primera zona de destilación se suministra a la segunda posición de la segunda zona de destilación.
4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual una porción del líquido procedente del extremo inferior de la primera zona de destilación se vaporiza y se hace retornar como vapor al extremo inferior de esta zona de destilación.
5. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en el cual una porción del caudal vaporizado se suministra también a una posición adecuada de la segunda zona de destilación.
6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual, en la etapa (c), una porción del líquido procedente del extremo inferior de la primera zona de destilación es, al menos parcialmente, vaporizada y suministrada a la segunda posición de la segunda zona de destilación.
7. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, que comprende adicionalmente condensar, al menos parcialmente, una porción del caudal de vapor procedente de la parte superior de la primera zona de destilación, y suministrar a continuación este caudal, al menos parcialmente condensado, a una posición adecuada de la segunda zona de destilación.
8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el primer extremo de la primera zona de destilación de la etapa (b) es el extremo inferior de la primera zona de destilación, y el caudal de líquido procedente de la parte inferior de esta zona de destilación es enviado a la primera posición de la segunda zona de destilación, y un caudal de vapor procedente de la primera posición de la segunda zona de destilación es suministrado al extremo inferior de la primera zona de destilación.
9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el cual, en la etapa (c), una porción del vapor procedente de la parte superior de la primera zona de destilación se suministra a la segunda posición de la segunda zona de destilación.
10. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el cual una porción del vapor procedente de la parte superior de la primera zona de destilación se condensa y se hace retornar como líquido al extremo superior de esta zona de destilación.
11. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el cual una porción del caudal condensado se suministra también a una posición adecuada de la segunda zona de destilación.
12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el cual, en la etapa (c), una porción del vapor procedente del extremo superior de la primera zona de destilación se condensa y suministra, al menos parcialmente, a la segunda posición de la segunda zona de destilación.
13. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende adicionalmente vaporizar, al menos parcialmente, una porción del caudal de líquido procedente de la parte inferior de la primera zona de destilación, y suministrar a continuación este caudal, al menos parcialmente vaporizado, a una posición adecuada de la segunda zona de destilación.
14. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual dichas primera y segunda zonas de destilación se encuentran situadas en columnas independientes.
15. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el cual las secciones de destilación superior e inferior de la segunda zona de destilación están situadas, respectivamente, por encima y por debajo de las secciones de destilación superior e inferior de la primera zona de destilación.
16. Un aparato para separar un caudal de alimentación que contiene tres o más componentes constituyentes por medio de un proceso tal como el definido en la reivindicación 1, comprendiendo dicho aparato:
un sistema de columnas de destilación que contiene al menos dos zonas de destilación;
medios para suministrar el caudal de alimentación a una primera zona de destilación;
medios (de aquí en adelante "en ambos sentidos" o bidireccionales), destinados a establecer una comunicación de flujo en ambos sentidos entre el primer extremo de la primera zona de destilación, siendo el primer extremo, ya sea el extremo superior o el extremo inferior de la primera zona de destilación, y una primera posición de una segunda zona de destilación, a fin de suministrar al menos una porción del caudal de vapor o de líquido que sale del primer extremo de la primera zona de destilación a la primera posición de la segunda zona de destilación, y a fin de extraer un caudal de la fase opuesta de la primera posición de la segunda zona de destilación, y suministrarlo al primer extremo de la primera zona de destilación,
caracterizado porque se proporcionan medios (de aquí en adelante "en un solo sentido") destinados a establecer una comunicación en un solo sentido entre el segundo extremo de la primera zona de destilación, que es diferente de dicho primer extremo, y una segunda posición de la segunda zona de destilación, a fin de suministrar al menos una porción del caudal que sale del segundo extremo de la primera zona de destilación a la segunda posición de la segunda zona de destilación, y
porque no existen medios para hacer retornar un caudal desde la segunda posición de la segunda zona de destilación hasta el segundo extremo de la primera zona de destilación.
17. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en el cual el primer extremo de la primera zona de destilación es el extremo superior de la primera zona de destilación, y dichos medios en ambos sentidos se disponen para enviar el caudal de vapor desde la parte superior de esta zona de destilación hasta la primera posición de la segunda zona de destilación, y para enviar un caudal de líquido procedente de la primera posición de la segunda zona de destilación hasta el extremo superior de la primera zona de destilación.
18. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 17, en el cual dichos medios de un solo sentido se disponen para enviar una porción del líquido procedente del extremo inferior de la primera zona de destilación hasta la segunda posición de la segunda zona de destilación.
19. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 18, en el cual se han dispuesto medios destinados a vaporizar una porción del líquido procedente del extremo inferior de la primera zona de destilación y hacerlo retornar como vapor al extremo inferior de esta zona de destilación.
20. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 19, en el cual se han dispuesto medios para suministrar también una porción del caudal vaporizado a una posición adecuada de la segunda zona de destilación.
21. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 17, en el cual dichos medios de un solo sentido proporcionan la vaporización, al menos parcialmente, una porción del líquido procedente del extremo de fondo de la primera zona de destilación, y se disponen para enviarla a la segunda posición de la segunda zona de destilación.
22. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21, el cual comprende adicionalmente medios para condensar, al menos parcialmente, una porción del caudal de vapor procedente de la parte superior de la primera zona de destilación, y para suministrar a continuación este caudal, al menos parcialmente condensado, a una posición adecuada de la segunda zona de destilación.
23. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en el cual el primer extremo de la primera zona de destilación es el extremo de fondo de la primera zona de destilación, y dichos medios en ambos sentidos se disponen para enviar el caudal de líquido procedente de la parte inferior de esta zona de destilación a la primera posición de la segunda zona de destilación, y para suministrar un caudal de vapor desde la primera posición de la segunda zona de destilación hasta el extremo de fondo de la primera zona de destilación.
24. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 23, en el cual dichos medios de un solo sentido se disponen para suministrar una porción del vapor procedente de la parte superior de la primera zona de destilación a la segunda posición de la segunda zona de destilación.
25. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 24, en el cual se han dispuesto medios para condensar una porción del vapor procedente de la parte superior de la primera zona de destilación y para hacerlo retornar como líquido al extremo superior de esta zona de destilación.
26. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 25, en el cual se han dispuesto medios para suministrar una porción del caudal condensado a una posición adecuada de la segunda zona de destilación.
27. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 23, en el cual dichos medios en un solo sentido proporcionan al menos parcialmente la condensación de una porción del vapor procedente del extremo superior de la primera zona de destilación y el suministro a la segunda posición de la segunda zona de destilación.
28. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 23, que comprende adicionalmente medios para vaporizar, al menos parcialmente, una porción del caudal de líquido procedente de la parte inferior de la primera zona de destilación, y para suministrar a continuación este caudal, al menos parcialmente vaporizado, a una posición adecuada de la segunda zona de destilación.
29. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 28, en el cual dichas primera y segunda zonas de destilación se encuentran situadas en columnas independientes.
30. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 28, en el cual las secciones de destilación superior e inferior de la segunda zona de destilación están situadas, respectivamente, por encima y por debajo de las secciones de destilación superior e inferior de la primera zona de destilación.
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