ES2267236T3 - Unidad de separacion que comprende un dispositivo para controlar el flujo de almenos un fluido. - Google Patents

Unidad de separacion que comprende un dispositivo para controlar el flujo de almenos un fluido. Download PDF

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ES2267236T3 ES99401138T ES99401138T ES2267236T3 ES 2267236 T3 ES2267236 T3 ES 2267236T3 ES 99401138 T ES99401138 T ES 99401138T ES 99401138 T ES99401138 T ES 99401138T ES 2267236 T3 ES2267236 T3 ES 2267236T3
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Gerard Hotier
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Abstract

ESTA INVENCION DESCRIBE UN DISPOSITIVO DE REGULACION DE CAUDAL DE, POR LO MENOS, UN FLUIDO O EFLUENTE CIRCULANTE EN UN LECHO MOVIL SIMULADO QUE COMPRENDE VARIOS LECHOS COLOCADOS EN BUCLE CERRADO EN, AL MENOS, UNA COLUMNA (1) CROMATOGRAFICA Y QUE COMPRENDE, POR LO MENOS, UN ORGANO DE RECIRCULACION DE FLUIDO Y QUE TIENE, AL MENOS, DOS LINEAS DE INYECCION DE FLUIDO BAJO CONTROL DE CAUDAL Y, POR LO MENOS, DOS LINEAS DE TRASIEGO DE FLUIDO, ESTANDO UNA DE DICHAS LINEAS DE TRASIEGO (EXTRACTO O REFINADO) BAJO CONTROL DE CAUDAL, ESTANDO EL OTRO (60) BAJO CONTROL DE PRESION MEDIANTE, POR LO MENOS, UNA VALVULA DE MANDO (6) QUE SE CARACTERIZA POR EL HECHO DE QUE DICHA LINEA (60) DE TRASIEGO BAJO CONTROL DE PRESION, ADEMAS DE LA VALVULA DE CONTROL, TIENE, AL MENOS, UN ORGANO DE RESTRICCION (201) QUE PERMITE BAJAR LA PRESION EN UN SENTIDO DESCENDENTE, POR LO MENOS, DE UNO DE LOS LECHOS. ESTA INVENCION SE PUEDE APLICAR A LA SEPARACION DE UNO DE LOS ISOMEROS DEL XILENO.

Description

Unidad de separación que comprende un dispositivo para controlar el flujo de al menos un fluido.
La invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento de regulación indirecta de caudal de al menos un fluido, un efluente por ejemplo, en una zona cromatográfica que contiene una fase fija, adsorbente o tamiz molecular por ejemplo. Más particularmente la invención permite obtener presiones dentro de una gama de presiones predeterminada río arriba y río abajo de una o de preferencia de válvulas de regulación en una zona de adsorción en lecho móvil simulado, a contra-corriente o a co-corriente.
La invención se aplica, particularmente, en la separación de al menos un isómero de xileno y en particular del paraxileno a partir de cargas de hidrocarburos que lo contienen.
La técnica anterior se ilustra por las patentes EP-A-415.822, US-5.156.736 y FR-A-2.743.002 que describe la puesta en práctica de más rendimiento.
Un lecho móvil simulado comprende al menos tres zonas cromatográficas, ventajosamente cuatro o cinco, estando cada una de estas zonas constituida por al menos una columna o un tramo de columna. Al menos un punto entre dos zonas sirve para la inyección de una carga a fraccionar y al menos un punto entre dos zonas sirve para la inyección de un eluyente o desborbente o disolvente. Además, el lecho móvil simulado comprende al menos un punto de trasiego de un extracto entre el punto de inyección de eluyente y el punto de inyección de la carga situada río abajo en el sentido de circulación del desorbente y al menos un punto de trasiego de un refinado entre cada punto de inyección de la mezcla y el punto de inyección de eluyente situado río abajo en el sentido de la circulación del desorbente.
El conjunto de columnas o tramos forma al menos un bucle cerrado que contiene al menos una bomba de reciclado, entre dos tramos, regulada en caudal (entre el primero y el último tramo por ejemplo).
Se desfasa, generalmente, en el tiempo en un mismo sentido (río abajo o río arriba) los puntos de inyección y de trasiego de al menos un tramo o columna.
Resulta primordial respetar los caudales de efluentes que circulan por una zona a otra y que deben permanecer sustancialmente constantes en una zona dada. En efecto, una pequeña variación de caudal, incluso en una sola zona puede tener una influencia muy grande en el resultado de la separación.
Se considera, por ejemplo, el caso de un lecho móvil simulado, a contra-corriente que comprende cuatro zonas con una bomba de reciclado y dos flujos entrantes, el desorbente y la carga, y dos flujos salientes, el extracto y el refinado.
La zona 1 está situada entre el desorbente y el extracto, la zona 2 está situada entre el extracto y la carga, la zona 3 está situada entre la carga y el refinado y la zona 4 entre el refinado y el desorbente. Los caudales en las diferentes zonas son los siguientes cuando la bomba se encuentra en la zona 1 por ejemplo:
Caudal de zona 1: caudal de la bomba.
Caudal de la zona 2: caudal de la zona 1 - caudal del extracto
Caudal de la zona 3: caudal de la zona 2 + caudal de carga
Caudal de zona 4: caudal de zona 3 - caudal de refinado.
Todos los errores sobre los caudales de los flujos que entran o salen repercuten por consiguiente en el caudal de reciclado y deben por consiguiente controlarse con precisión.
Cada vez que uno de los flujos entrante o saliente del bucle pasa de un lado a otro de la bomba de reciclado, por ejemplo de una posición inmediatamente anterior a una posición inmediatamente posterior a la bomba de reciclado cuando se realiza a contra-corriente simulada, dos dificultades se presentan desde el punto de vista de la regularidad de los caudales:
- la primera dificultad se refiere a la bomba de reciclado, cuando cambia de zona. Es muy importante que su caudal sea casi instantáneamente modificado y que el nuevo caudal, el de la nueva zona donde se encuentra, sea regulado con precisión y de forma estable sin que el paso de un caudal a otro se realice de forma demasiado lenta (caso de una regulación amortiguada) o con fluctuaciones alrededor del nuevo valor (caso de una regulación con acciones rápidas).
Este primer problema técnico está en relación con el cambio de zonas. En efecto, es muy importante que el caudal pase de un primer valor a otro valor deseado instantáneamente. Se ha observado, por ejemplo que con una variación del caudal de reciclado del 0,6%, se observaba una variación de 4,2% sobre la pureza.
En efecto, resulta que un regulador de caudal que regula un caudal de forma estable, al cual se proporciona una nueva consigna, tarda un cierto tiempo en regular al nuevo valor. El paso de un caudal a otro que debe ser rápido, es preciso que la ganancia del regulador sea importante. En este caso, la regulación no es muy estable. Se tiene por consiguiente la elección entre una regulación rápida pero fluctuante o una regulación fina y estable pero con inercia. Estas dos soluciones no son aceptables para regular un lecho móvil simulado cuyo objetivo es alcanzar purezas elevadas.
- la segunda dificultad se refiere al caudal del flujo entrante, o saliente, de la unidad. En efecto, el caudal de este flujo debe mantenerse constante, y con una precisión muy buena, mientras que su punto de inyección, o de trasiego, pasa de una presión baja, la presión de aspiración de la bomba, a una presión elevada, la presión de descarga de la bomba (la diferencia de presión corresponde a la pérdida de carga en el conjunto de columnas o tramo de columna).
Es muy importante resolver bien estos problemas para obtener buenos resultados de separación.
La solución propuesta, por la técnica anterior, consiste en no dejar al regulador actuar solo sino, utilizando un autómata, un ordenador, o cualquier otro medio que pueda actuar sobre el regulador, con el fin de imponer a dicho regulador detener temporalmente su regulación, imponerle simultáneamente modificar su acción (preposicionamiento de la acción), de forma que la nueva acción impuesta, tal como un porcentaje de apertura de válvula, una frecuencia de corriente para un motor, un voltaje, etc., corresponda a las nuevas condiciones que aseguran una buena regulación del caudal considerado, y seguidamente, pero de hecho casi inmediatamente, poner de nuevo en acción el regulador:
-
en el caso de la bomba de reciclado para cambiar un caudal de una zona a otra,
-
en el caso de un efluente para mantener un caudal en presencia de una fuerte variación de las condiciones de presión.
Se obtienen, así, los correctos caudales sin oscilaciones y prácticamente de forma instantánea. El conjunto de las operaciones descritas dura entre 1/100 y 10 segundos y lo más a menudo entre 1/10 y 5 segundos según los casos.
Los ejemplos del texto de la técnica anterior se aplican a una unidad piloto que comprende por ejemplo 24 lechos y una única bomba de recirculación.
Cuando el procedimiento de regulación de los caudales según la técnica anterior (FR 95/15526) se aplica a la unidad descrita en las figuras 1A, 1B y 2, se observa que subsisten perturbaciones residuales en particular sobre el caudal del refinado (ver figuras 3A, 3B, 3D, 3C).
El examen de estas figuras permite comprender mejor la naturaleza de este problema. Las figuras 1A y 1B muestran como se regulan las presiones y los caudales en el interior del bucle cerrado de los 24 lechos que constituyen el lecho móvil simulado. Dos adsorbedores 1 y 2 comprenden cada uno 12 lechos de 1,3 m de altura y 7,6 m de diámetro. Dos bombas 9 y 10 permiten establecer una circulación de líquido en el interior de los adsorbedores. Un medidor de caudal 3 y una válvula de regulación de caudal 4 permiten controlar con una precisión muy buena (0,2%) un caudal comprendido entre 1100 y 3200 m^{3}/h entre los adsorbedores 1 y 2. Una válvula de extracción de refinado 6 bajo control de presión permite mantener una presión de consigna 5 en la aspiración de la bomba 9. Una válvula de control 8 permite mantener una presión de consigna 7 en la aspiración de la bomba 10. Por referencia a un ciclo de 24 periodos donde el desorbente se inyecta sobre el primer lecho del adsorbedor 1, la válvula de control 6 se encuentra en comunicación directa con el adsorbedor 2 en el transcurso de los periodos 1 a 3 y 16 a 24 (figura 1b) y con el adsorbedor 1 en el transcurso de los periodos 4 a 15. Entre los periodos 3 y 4 la extracción del refinado pasa del fondo de adsorbedor 2 a la cabeza del adsorbedor 1, entre los periodos 15 y 16 la extracción del refinado pasa del fondo del adsorbedor 1 a la cabeza del adsorbedor 2. Válvulas de todo o nada que permiten la puesta en comunicación con un lecho determinado con el circuito de extracción tardan aproximadamente 2,5 segundos para pasar de la posición abierta a la posición cerrada (o a la inversa). La pérdida de carga media en cada uno de los dos adsorbedores es de 4,2 bares. Cuando la válvula de control 6 está conectada con el fondo de uno de los dos adsorbedores, su apertura es de aproximadamente un 67%, cuando se conecta en cabeza de uno de los adsorbedores, su apertura es de aproximadamente un 55%, el tiempo de maniobra para pasar del 67% de apertura al 55% de apertura es de aproximadamente 2,5 segundos. Según la técnica anterior los mejores resultados se obtienen imponiendo a la válvula de control 6 pasar al 55% de apertura aproximadamente 2 segundos antes de la maniobra de las válvulas todo o nada y manteniendo esta apertura durante aproximadamente 6 segundos, al inicio de estos 6 segundos la válvula se recupera en automático por el controlador. Se aprecia igualmente que los mejores resultados son obtenidos con tiempos de anticipación y de mantenimiento ligeramente diferentes en el transcurso de las dos transiciones de fondo a la cabeza del adsorbedor. Las válvulas de control 4 y 8 son maniobradas según el mismo principio con sin embargo tiempos de anticipación o de retraso y de mantenimiento diferentes.
La figura 2 muestra la disposición de los trasiegos y de las inyecciones en el bucle. El circuito de extracción de refinado comprende 24 válvulas todo o nada numeradas 601 a 612 y 651 a 662 (solo las válvulas 601 a 603 y 651 a 653 están representadas), estas 24 válvulas están conectadas con la válvula de control 6 de presión por mediación de los conductos 60, 61 y 62. El circuito de extracción de extracto comprende 24 válvulas todo o nada numeradas 1201 a 1212 y 1251 a 1262 (solo las válvulas 1201 y 1253 están representadas), estas 24 válvulas están conectadas con el medidor de caudal 11 y con la válvula de control de caudal 12 por mediación de los conductos 120, 121 y 122. El circuito de inyección de carga comprende 24 válvulas todo o nada numeradas 1301 a 1312 y 1351 a 1362 (solo la válvula 1353 está representada), estas 24 válvulas están conectadas con una bomba 15, a un medidor de caudal 14 y a una válvula de control de caudal 13 por mediación de los conductos 130, 131 y 132. El circuito de inyección de desorbente comprende 24 válvulas todo o nada numeradas 1601 a 1612 y 1651 a 1662 (solo la válvula 1653 está representada), estas 24 válvulas están conectadas con una bomba 18, con un medidor de caudal 17 y con una válvula de control de caudal 16 por mediación de los conductos 130, 131 y 132.
Las figuras 3A, 3B, 3C y 3D presentan registros de los cuatro caudales principales durante un ciclo completo. Las consignas de caudal de desorbente (fig. 3A), de extracto (fig. 3C) y de carga (fig. 3B) son respectivamente de 830 m^{3}/h, 320 m^{3}/h y 480 m^{3}/h. Se observa que las amplitudes de variación alrededor de la consigna son de más o menos 5 m^{3}/h para el extracto y la carga y de más o menos 5m^{3}/h para el desorbente. El caudal medio resultante de refinado (fig. 3D) es de 990 m^{3}/h. Para este flujo particular las amplitudes de variación son de más o menos 50 m^{3}/h en lugar de los 20 m^{3}/g a los cuales se podría esperar (suma de las amplitudes de variación de los otros caudales). En estas condiciones, se obtiene una producción de paraxileno de 74 t/h con una pureza de 99,87% y un rendimiento del 94,5%.
Estas perturbaciones son de dos tipos:
1) cada vez que se permuta la extracción del refinado de río arriba a río abajo de las bombas de recirculación, no obstante el preposicionamiento de la válvula de control de refinado y una anticipación de su maniobra con el fin de tener en cuenta el tiempo de maniobra de algunos segundos y de la diferencia de presión de algunos bares, se observa que la presión regulada en el fondo de uno de los dos adsorbedores y el caudal de refinado experimentan una perturbación.
2) cada vez que se permuta otro de los flujos principales desde la cabeza al fondo del adsorbedor, se observa una perturbación residual mínima sobre el caudal del flujo que se está tratando de permutar, y una perturbación inducida sobre el caudal de refinado.
Los inconvenientes de estas perturbaciones del caudal de refinado son:
1) la columna de destilación situada río abajo de la válvula de control del refinado que admite un caudal sacado, se produce por consiguiente un sobredimensionamiento con relación a un caudal de entrada mucho más regular.
2) un caudal de refinado sacado provoca impulsos de caudales internos particularmente en las zonas 3 y 4 del lecho móvil simulado. Con el fin de garantizar que los constituyentes del refinado no puedan atravesar la zona 4, se está obligado a bajar el caudal en la zona 4, es decir aumentar el caudal de desorbente con relación a un funcionamiento ideal. Con el fin de no bajar el caudal en la zona 3 (por consiguiente el caudal de carga y a fin de cuentas la productividad de la unidad) se está obligado a tolerar una pérdida de constituyente buscado en el extracto un poco más fuerte que lo que se hubiese obtenido con un funcionamiento ideal.
Es claro por consiguiente que la aplicación de la técnica anterior no permite obtener un caudal de refinado muy regular, y que para los demás flujos, cada cambio de etapa da lugar a una pequeña perturbación claramente observable en los registros de las figuras 3A, 3B, 3C, 3D.
El objeto de la invención es reducir al mínimo estas perturbaciones residuales de caudal por medio de al menos un dispositivo mecánico simple. Más generalmente el objeto de la invención es obtener en unidades de separación en lecho móvil simulado caudales de aporte y de trasiego así como caudales internos lo más constantes posibles, e indirectamente utilizar menos desorbente y aumentar el rendimiento.
Un objeto particular de la invención es asegurar una presión sustancialmente constante justo río arriba de las válvulas de regulación de los flujos de trasiego del lecho móvil simulado. Un segundo objeto particular de la invención es asegurar una presión sustancialmente constante justo río abajo de las válvulas de regulación de los flujos de inyección en el lecho móvil simulado.
Es bien conocido que una cadena de regulación de caudal o de presión constituida por un captador, un regulador generalmente que funciona según el algoritmo Proporcional Integral Derivado (PID) y por una válvula debe asegurar dos funciones:
1)
mantener la medición lo más cerca posible de la consigna mientras que la indicada consigna permanece fija (o sea un rechazo rápido de las perturbaciones),
2)
llevar de nuevo la medición al valor de la consigna lo más rápidamente posible cuando la indicada consigna se cambia (o sea una continuación rápida).
En el caso de un lecho móvil simulado puesto que se trasiega y se inyecta en secuencia a partir de o hacia una serie de lechos, donde transcurre un fluido, es la presión río arriba de las válvulas de trasiego o la presión río abajo de las válvulas de inyección que varía en función de la posición de la inyección o del trasiego. El valor de la consigna permanece por consiguiente constante pero las condiciones en uno de los bornes de la válvula de regulación varían. El regulador P.I.D. debe por consiguiente reajustar la posición de la válvula en cada permuta.
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La invención consiste por consiguiente en colocar uno o varios dispositivos mecánicos que permiten bajar la presión, juiciosamente dispuestos en el circuito de extracción bajo control de presión (generalmente el refinado) y de preferencia en colocar uno o varios dispositivos mecánicos que permiten bajar la presión en cada uno de los circuitos de extracción y de introducción en el bucle de lechos que constituyen el lecho móvil simulado.
De forma más precisa, la invención se refiere a una unidad de separación en lecho móvil simulado por al menos un isómero de xileno a partir de una carga de hidrocarburos que lo contiene que comprende una pluralidad de lechos dispuestos en bucle cerrado en al menos una columna cromatográfica, al menos un órgano de recirculación de fluido, y que comprende al menos dos conductos de inyección de fluido bajo control de caudal y al menos dos conductos de trasiego de fluido, estando uno de los indicados conductos de trasiego (extracto o refinado) bajo control de caudal, estando el otro bajo control de presión por mediación de al menos una válvula de control,
caracterizada porque el indicado conducto de trasiego bajo control de presión comprende al menos un órgano de restricción, y de preferencia varios órganos de restricción en paralelo o en serie, que permiten bajar la presión entre uno al menos de los lechos y la válvula de control de presión, estando este o estos órganos concebidos para asegurar, río arriba de la indicada válvula, una presión sustancialmente constante o bien situada dentro de una gama de valores comprendidos entre el valor de presión de trasiego la más baja PO y el valor de PO aumentado por una fracción de la pérdida de carga de la columna.
En el caso de unidades piloto o de pequeñas unidades industriales, un solo dispositivo por flujo extraído o inyectado es necesario: se trata de un regulador de presión río abajo o vertedor en el caso de un trasiego de fluido; para una inyección de fluido se utilizará un regulador de presión río arriba. Estos dispositivos puramente mecánicos bien conocidos de la técnica anterior están esencialmente constituidos por un muelle y por una membrana.
En el caso de grandes unidades industriales este tipo de dispositivo no conviene muy bien: es por una parte demasiado costoso y por otra parte, su tiempo de reacción es importante. Es por consiguiente mucho más práctico que el conducto de trasiego bajo control de presión comprenda varios órganos de restricción en paralelo o en serie con el fin de mantener la presión río arriba de la válvula de control de los flujos extraídos dentro de una gama predeterminada. De preferencia este conducto de trasiego puede comprender una pluralidad de orificios calibrados para asegurar una presión sustancialmente constante río abajo de una válvula de regulación de un flujo de inyección o río arriba de una válvula de regulación de un flujo de trasiego. Según una variante, el conducto de trasiego que comprende una válvula de control de presión comprende como órgano de restricción que permite bajar la presión, al menos una válvula de regulación de la presión diferencial en los bornes de la válvula de control de presión, estando la indicada válvula de regulación de presión diferencial situada río abajo de la válvula de control de presión y en derivación del conducto de trasiego.
Según un modo preferido, el conducto de trasiego bajo control de presión que comprende al menos un órgano de restricción puede ser el conducto de trasiego de un refinado.
El otro conducto de trasiego puede comprender una válvula de control de caudal y al menos un órgano de restricción situado entre al menos uno de los lechos y la entrada (río arriba) de la válvula de trasiego bajo control de caudal. Como variante, la misma puede comprender una válvula de control de caudal y al menos una válvula de regulación de la presión diferencial en los bornes de la válvula de control de caudal, estando la indicada válvula de regulación de presión diferencial situada río abajo de la válvula de control de caudal y en derivación del conducto de trasiego.
Según otra característica de la invención, al menos uno de los conductos de inyección de fluido puede comprender una válvula de control de caudal y al menos un órgano de restricción situado entre la salida (río abajo) de la válvula de control de caudal y al menos un lecho con el fin de mantener la presión río abajo de la válvula de control de caudal dentro de una gama de presiones predeterminada.
Según una variante, al menos uno de los conductos de inyección de fluido puede comprender una válvula de control de caudal y al menos una válvula de regulación de la presión diferencial en los bornes de la válvula de control de caudal, estando la indicada válvula de regulación de presión diferencial situada río arriba de la válvula de control de caudal y en derivación con el conducto de inyección. Esta válvula de regulación de presión diferencial puede así constituir el órgano de restricción mencionado más arriba, en este caso particular está localizado río arriba de la válvula de control de caudal en lugar de estar situado río abajo.
La invención se refiere también a un procedimiento de regulación de caudales que utiliza el dispositivo descrito según la reivindicación 10, caracterizado porque se establece una pérdida de carga apropiada disponiendo al menos un órgano de restricción y de preferencia varios órganos de restricción en paralelo o en serie, de tamaño adecuado, en un conducto de trasiego de un fluido de la o de las columnas entre al menos uno de los lechos y una válvula de control de presión situada en el indicado conducto de trasiego (extracto o refinado) con el fin de obtener una presión río arriba de la indicada válvula dentro de una gama de valores comprendidos entre el valor de presión de trasiego el más bajo PO y el indicado valor PO aumentado por una fracción de la pérdida de carga de la columna, y de preferencia igual a como máximo el indicado valor PO aumentado con el 50% de la pérdida de carga de la columna y de forma particularmente preferida igual a como máximo el mencionado valor PO aumentado con el 10% de la pérdida de carga de la columna.
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Según una característica del procedimiento, se puede establecer una pérdida de carga adecuada disponiendo al menos un órgano de restricción y de preferencia varios órganos de restricción en paralelo o en serie, de tamaño adecuado, sobre al menos uno de los conductos de inyección de un fluido en la o las columnas entre la válvula de control de caudal situada en el indicado conducto de inyección (carga o desorbente) y entre al menos uno de los lechos con el fin de obtener una presión río abajo de la indicada válvula dentro de una gama de valores comprendidos entre el valor de presión de inyección el más fuerte PM y el indicado valor PM restado por una fracción de la pérdida de carga de la columna, y de preferencia igual a al menos el indicado valor PM restado un 50% de la pérdida de carga de la columna y de forma particularmente preferida igual a al menos el mencionado valor PM restado un 10% de la pérdida de carga de la columna.
Según una variante, se puede regular la pérdida de carga en los bornes de al menos una válvula de control de caudal situada en al menos uno de los conductos de inyecciones (carga o desorbente) situando una válvula de regulación de presión diferencial río arriba de la válvula de control de caudal, en derivación del conducto de inyección de fluido, con el fin de obtener una diferencia de presión en los bornes de la válvula de regulación de caudal comprendida entre un valor de referencia y el indicado valor de referencia aumentado por una fracción de la pérdida de carga de la columna, y de preferencia igual a como máximo el indicado valor de referencia aumentado con un 50% de la pérdida de carga de la columna y de forma particularmente preferida igual a como máximo al indicado valor de referencia aumentado un 10% de la pérdida de carga de la columna, estando el indicado valor de referencia habitualmente comprendido entre 0,2 y 10 bares y más particularmente entre 0,5 y 2 bares.
Según otra característica del procedimiento, se puede establecer una pérdida de carga apropiada disponiendo al menos un órgano de restricción y de preferencia varios órganos de restricción en paralelo o en serie, de tamaño adecuado, en un conducto de trasiego de un fluido de la o de las columnas entre al menos uno de los lechos y una válvula de control de caudal situada en la indicada línea de trasiego (extracto o refinado) con el fin de obtener una presión río arriba de la indicada válvula en una gama de valores comprendidos entre el valor de presión de trasiego el más bajo P0 y el indicado valor P0 aumentado por una fracción de la pérdida de carga de la columna, y de preferencia igual a como máximo el indicado valor P0 aumentado un 50% de la pérdida de carga de la columna y de forma particularmente preferida igual a como máximo el indicado valor P0 aumentado un 10% de la pérdida de carga de la columna.
La pérdida de carga creada por un orificio de restricción es proporcional a K r v^{12}, donde K es una constante, r es la masa volúmica del fluido y v la velocidad lineal en el orificio. Generalmente, se puede considerar que la velocidad máxima tolerable en el orificio es del orden de 15 metros por segundo, y que la pérdida de carga máxima creada por un orificio calibrado no excede de 1 bar aproximadamente.
Se puede utilizar el procedimiento del modo siguiente:
La forma más sencilla de proceder sería poner en cada lecho, entre cada válvula todo o nada y el conducto común de extracción o de trasiego un número de orificios de restricción que dependen de cada uno de los niveles de presión y de trasiego. Por ejemplo si la pérdida de carga por lecho es de 0,35 bares y si doce lechos están dispuestos en cada una de las columnas, para obtener una presión constante río arriba de una válvula de control de trasiego, para el trasiego del primero de los lechos se disponen en serie cinco orificios que aseguran cada uno una pérdida de carga de 0,7 bares y un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,35 bares. Para el trasiego del segundo de los lechos se dispone una serie de cinco orificios que aseguran cada uno una pérdida de carga de 0,7 bares. Para el trasiego del tercero de los lechos se disponen en serie cuatro orificios que aseguran cada uno una pérdida de carga de 0,7 bares y un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,35 bares. Para el trasiego del cuarto de los lechos se dispone en serie cuatro orificios que aseguran cada uno una pérdida de carga de 0,7 bares. Para el trasiego del quinto de los lechos se dispone en serie tres orificios que aseguran cada uno una pérdida de carga de 0,7 bares y un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,35 bares. Para el trasiego del sexto de los lechos se disponen en serie tres orificios asegurando cada uno una pérdida de carga de 0,7 bares. Para el trasiego del séptimo de los lechos se disponen en serie dos orificios que aseguran cada uno una pérdida de carga de 0,7 bares y un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,35 bares. Para el trasiego del octavo de los lechos se disponen en serie dos orificios que aseguran cada uno una pérdida de carga de 0,7 bares. Para el trasiego del noveno de los lechos se dispone en serie un orificio que asegura cada uno una pérdida de carga de 0,7 bares y un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,35 bares. Para el trasiego del décimo de los lechos se dispone un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,7 bares. Para el trasiego del undécimo de los lechos se dispone un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,35 bares. O sea 36 orificios calibrados por columna y por corriente inyectada o trasegada. El número total de orificios de restricción para la totalidad del bucle sería por consiguiente de 288.
Muy felizmente, en el caso anteriormente citado, una disposición más juiciosa permite reducir de 36 a 11 el número de orificios de restricción por columna y por corriente inyectada o trasegada: para el trasiego del primero de los lechos se dispone un orificio que asegura cada uno una pérdida de carga de 0,35 bares. Para el trasiego del segundo de los lechos no se dispone de orificio alguno, en el conducto común entre el segundo y el tercer lecho se dispone un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,7 bares. Para el trasiego del tercero de los lechos se dispone un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,35 bares. Para el trasiego del cuarto de los lechos no se dispone ningún orificio, en el conducto común entre el cuarto y el quinto lecho se dispone un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,7 bares. Para el trasiego del quinto de los lechos se dispone un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,35 bares, para el trasiego del sexto de los lechos no se dispone ningún orificio, en el conducto común entre el sexto y el séptimo lecho se dispone un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,7 bares. Para el trasiego del séptimo de los lechos se dispone un orificio que asegura cada uno una pérdida de carga de 0,35 bares.
Para el trasiego del octavo de los lechos no se dispone ningún orificio, en el conducto común entre el octavo y el noveno lecho se dispone un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,7 bares. Para el trasiego del noveno de los lechos se dispone un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,35 bares. Para el trasiego del décimo de los lechos no se dispone ningún orificio, en el conducto común entre el décimo y el undécimo lecho se dispone un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,7 bares. Para el trasiego del undécimo de los lechos se dispone un orificio que asegura una pérdida de carga de 0,35 bares.
Según la amplitud tolerada de variación de presión, el número de lechos, el número de bombas de recirculación en el bucle, y el tiempo de maniobra de la válvula de control, se podrán disponer de 2 a 30 orificios calibrados por circuito de extracción.
La invención se comprenderá mejor a la vista de los ejemplos siguientes:
Ejemplo 1
La figura 4 presenta un ejemplo de realización según la invención en el caso en que se tolere aproximadamente 1 bar de variación de presión río arriba de la válvula de control de refinado: basta con 6 orificios calibrados para obtener una presión comprendida entre 8,35 y 9,4 bares. Solo el adsorbedor 1 está representado en la figura 4.
La pérdida de carga para un caudal interno medio de aproximadamente 2000 m^{3}/h es de 4,2 bares, la pérdida de carga media a través de cada uno de los lechos es de aproximadamente 0,35 bares, esta pérdida de carga se reparte a razón de aproximadamente 0,27 bares para el tamiz molecular y 0,08 bares para atravesar uno de los platos 101 a 111. Los platos 101 a 111 contienen además una serie de orificios de distribución mediante flujo principal inyectado o trasegado. El diámetro de estos orificios y el de los conductos que ponen en comunicación los orificios en cada una de las cuatro bridas de conexión con el exterior del adsorbedor han sido calculados para que la pérdida de carga entre el interior y el exterior del absorbedor sea de 1 bar. La válvula 601 de trasiego constituye una singularidad ya que se encuentra directamente en comunicación con la descarga de la bomba de recirculación 10. Según la invención se han colocado tres orificios calibrados 200, 201 y 202 en el conducto 60. (Los orificios correspondientes están situados en el conducto 61 que conecta el adsorbedor 2 (figura 2) con la válvula de control 6 no representados en la figura). El orificio calibrado 200 realiza una pérdida de carga de 1 bar, mientras que los orificios calibrados 201 y 202 realizan cada uno una pérdida de carga de 1,4 bar. Para simplificar la descripción se ha llamado "el orificio calibrado 201 y el orificio calibrado 202" una serie de dos orificios calibrados que realizan cada uno una pérdida de carga de 0,7 bares. El balance de presión según la posición de la extracción del refinado se facilita a continuación:
Periodo 4: el refinado es extraído por la válvula 601: presión en el conducto de recirculación 13,2 bares, presión río abajo del orificio 200 12,2 bares, presión río abajo del orificio 201 10,8 bares, presión río abajo del orificio 202 9,4 bares.
Período 5: el refinado es extraído por la válvula 602: presión el adsorbedor a nivel del plato 101 12,85 bares, presión río arriba del orificio 201, 11,85 bares, presión río abajo del orificio 201 10,45 bares, presión río abajo del orificio 202 9,05 bares.
Período 6: el refinado es extraído por la válvula 603: presión en el absorbedor a nivel del plato 102 12,5 bares, presión río arriba del orificio 201 11,5 bares, presión río abajo del orificio 201 10,1 bares, presión río abajo del orificio 202 8,65 bares.
Período 7: el refinado es extraído por la válvula 604: presión en el adsorbedor a nivel del plato 103 12,15 bares, presión río arriba del orificio 201 11,15 bares, presión río abajo del orificio 201 9,75 bares, presión río abajo del orificio 202, 8,35 bares.
Periodo 8: el refinado es extraído por la válvula 605: presión en el absorbedor a nivel del plato 104, 11,8 bares, presión río arriba del orificio 202 10,8 bares, presión río abajo del orificio 202 9,4 bares.
Período 9: el refinado es extraído por la válvula 606: presión en el adsorbedor a nivel del plato 105 11,45 bares, presión río arriba del orificio 202 10,45 bares, presión río abajo del orificio 202 9,05 bares.
Período 10: el refinado es extraído por la válvula 607: presión en el adsorbedor a nivel del plato 106, 11,1 bares, presión río arriba del orificio 202, 10,1 bares, presión río abajo del orificio 202 8,7 bares.
Período 11: el refinado es extraído por la válvula 608: presión en el adsorbedor a nivel del plato 107 10,75 bares, presión río arriba del orificio 202 9,75 bares, presión río abajo del orificio 202 8,35 bares.
Período 12: el refinado es extraído por la válvula 609: presión el adsorbedor a nivel del plato 108 10,4 bares, presión río abajo del orificio 202 9,4 bares.
Período 13: el refinado es extraído por la válvula 610: presión en el adsorbedor a nivel del plato 109 10,05 bares, presión río abajo del orificio 202 9,05 bares.
Período 14: el refinado es extraído por la válvula 611: presión en el adsorbedor a nivel del plato 110 9,7 bares, presión río abajo del orificio 202 8,7 bares.
Período 15: el refinado es extraído por la válvula 612: presión en el adsorbedor a nivel del plato 111 9,35 bares, presión río abajo del orificio 202 8,35 bares. La presión medida entre el orificio 202 y la válvula de control 6 varía entre 8,35 y 9,4 bares. La apertura de la válvula de control de 64,5 al 67%. El preposicionamiento con mantenimiento de la válvula durante 5 segundos se produce entre las etapas 3 y 4, 7 y 8, 11 y 12, 15 y 16, 19 y 20, 23 y 24. La fluctuación de caudal de refinado observada alrededor del valor medio es de aproximadamente +/- 30 m^{3}/h. Con esta modificación, se reducen los caudales de desorbente y de refinado de 20 m^{3}/h manteniendo rendimientos idénticos, se observa igualmente que la pérdida en desorbente en cabeza de la columna de destilación de refinado se encuentra igualmente reducida en aproximadamente un 30%, gracias al funcionamiento más estable.
Ejemplo 2
La figura 5 presenta un ejemplo de realización según la invención en el caso en que se tolere aproximadamente 0,1 bar de variación de presión justo río arriba de la válvula de control de refinado 6: es preciso entonces 24 orificios calibrados para obtener una presión del orden de 8,35 bares río arriba de la indicada válvula. Según la invención se han colocado doce orificios calibrados 200 a 2111 en el conducto 60. (Los orificios simétricos correspondientes situados en el conducto 61 que conectan el absorbedor 2 con la válvula de control 6 no están representados en la figura). Los orificios calibrados 203, 206 y 209 realizan cada uno una pérdida de carga de 1,05 bares, el orificio calibrado 201 realiza una pérdida de carga de 1 bar, los orificios calibrados 200, 204, 207 y 211 realizan cada uno una pérdida de carga de 0,7 bares, los orificios calibrados 202, 205, 208 y 212 realizan cada uno una pérdida de carga de 0,35 bares. El balance de presión según la posición de la extracción del refinado se facilita a continuación: periodo 4: el refinado es extraído por la válvula 601: presión en el conducto de recirculación 13,2 bares, presión río abajo de los orificios 200 y 201, 11,5 bares, presión río abajo del orificio 203 10,45 bares, presión río abajo del orificio 206 9,4 bares, presión río abajo del orificio 209 8,35 bares.
Período 5: el refinado es extraído por la válvula 602: presión en el adsorbedor a nivel del plato 101 12,85 bares, presión río arriba del orificio 202 11,85 bares, presión río abajo del orificio 202 11,5 bares, presión río abajo del orificio 203 10,45 bares, presión río abajo del orificio 206 9,4 bares, presión río abajo del orificio 209 8,35 bares.
Período 6: el refinado es extraído por la válvula 603: presión en el adsorbedor a nivel del plato 102 12,5 bares, presión río arriba del orificio 203 11,5 bares, presión río abajo del orificio 203 10,45 bares, presión río abajo del orificio 206 9,4 bares, presión río abajo del orificio 209 8,35 bares.
Período 7: el refinado es extraído por la válvula 604: presión en el adsorbedor a nivel del plato 103 12,15 bares, presión río arriba del orificio 204 11,15 bares, presión río abajo del orificio 204 10,45 bares, presión río abajo del orificio 206 9,4 bares, presión río abajo del orificio 209 8,35 bares.
Período 8: el refinado es extraído por la válvula 605: presión en el adsorbedor a nivel del plato 104 11,8 bares, presión río arriba del orificio 205 10,8 bares, presión río abajo del orificio 205 10,45 bares, presión río abajo del orificio 206 9,4 bares, presión río abajo del orificio 209 8,35 bares.
Período 9: el refinado es extraído por la válvula 606: presión en el absorbedor a nivel del plato 105 11,45 bares, presión río arriba del orificio 206 10,45 bares, presión río abajo del orificio 206 9,4 bares, presión río abajo del orificio 209 8,35 bares.
Período 10: el refinado es extraído por la válvula 607: presión en el adsorbedor a nivel del plato 106, 11,1 bares, presión río arriba del orificio 207 10,1 bares, presión río abajo del orificio 207 9,4 bares, presión río abajo del orificio 209 8,35 bares.
Período 11: el refinado es extraído por la válvula 608: presión en el adsorbedor a nivel del plato 107 10,75 bares, presión río arriba del orificio 208 9,75 bares, presión río abajo del orificio 208 9,4 bares, presión río abajo del orificio 209 8,35 bares.
Período 12: el refinado es extraído por la válvula 609: presión en el adsorbedor a nivel del plato 107 10,4 bares, presión río arriba del orificio 209 9,4 bares, presión río abajo del orificio 209 8,35 bares.
Período 13: el refinado es extraído por la válvula 610: presión en el adsorbedor a nivel del plato 108 10,05 bares, presión río arriba del orificio 2111 9,05 bares, presión río abajo del orificio 211 8,35 bares.
Período 14: el refinado es extraído por la válvula 611: presión en el adsorbedor a nivel del plato 109 9,7 bares, presión río arriba del orificio 212 8,7 bares, presión río abajo del orificio 212 8,35 bares.
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Período 15: el refinado se extractó por la válvula 612: presión en el adsorbedor a nivel del plato 110 9,35 bares, presión río arriba de la válvula de regulación 6 8,35 bares.
La presión medida entre justo río arriba de la válvula de control 6 es de 8,35 bares con fluctuaciones inferiores a 0,1 bar. La apertura de la válvula de control es de aproximadamente un 67%. El preposicionamiento de la válvula de control 6 ya no es necesario. La fluctuación de caudal de refinado observada alrededor del valor medio es de aproximadamente +/-25 m^{3}/h. La mejora con relación al ejemplo 1 no es muy importante: las perturbaciones residuales provienen esencialmente de la suma de las fluctuaciones de los otros flujos.
Ejemplo 3
Todas las inyecciones y todos los trasiegos están equipados según la invención: en el circuito de extracción se tolera una variación de presión del orden de 1 bar, se sitúan por consiguiente 6 orificios calibrados en este circuito, en el circuito de refinación solo se tolera una variación de 0,35 bares se sitúan por consiguiente 12 orificios calibrados en este circuito.
En el circuito de carga se tolera una variación de presión del orden de 1 bar, se sitúan por consiguiente 4 orificios calibrados en este circuito: en efecto el equivalente del orificio 200 en la figura 4 no es necesario en este caso. La figura 6 presenta un ejemplo de realización según la invención donde no se tolera más que una variación de presión de 0,35 bares río abajo de la válvula de control de desorbente 16. Solo el adsorbedor 1 está representado con sus 7 orificios indicados en 300 a 306 y el circuito de inyección de desorbente comprende 14 orificios. Los orificios calibrados 300, 302, 304, 306 realizan cada uno una pérdida de carga de 0,35 bares, el orificio calibrado 301 realiza una pérdida de carga de 0,7 bares, los orificios calibrados 303 y 305 realizan cada uno una pérdida de carga de 1,05 bares. Para simplificar la descripción se ha llamado "orificio calibrado 303" a una serie de dos orificios calibrados que realizan cada uno una pérdida de carga de 0,525 bares. Se observará además que el conducto 162 está conectado con el conducto 160 en la parte alta y ya no en la parte baja como en la figura 2. El balance de presión según la posición de la extracción del refinado se facilita a continuación:
Periodo 1: el desorbente se inyecta por la válvula 1601: presión en el conducto de recirculación 13,2 bares, presión río arriba del orificio 300 13,5 bares.
Periodo 2: el desorbente se inyecta por la válvula 1602: presión en el adsorbedor a nivel del plato 101 12,85 bares, presión a nivel de la válvula 1602 13,85 bares.
Período 3: el desorbente se inyecta por la válvula 1603: presión en el adsorbedor a nivel del plato 102 12,5 bares, presión a nivel de la válvula 1603 13,5 bares.
Período 4: el desorbente se inyecta por la válvula 1604: presión en el adsorbedor a nivel del plato 103 12,15 bares, presión a nivel de la válvula 1604 13,15 bares, presión río arriba del orificio 301 13,85 bares.
Período 5: el desorbente se inyecta por la válvula 1605: presión en el adsorbedor a nivel del plato 104 11,8 bares, presión a nivel de la válvula 1605 12,8 bares, presión río arriba del orificio 301 13,5 bares.
Período 6: el desorbente se inyecta por la válvula 1606: presión en el adsorbedor a nivel del plato 105 11,45 bares, presión a nivel de la válvula 1606 12,45 bares, presión río arriba del orificio 302 12,8 bares, presión río arriba del orificio 301 13,5 bares.
Período 7: el desorbente se inyecta por la válvula 1607: presión en el adsorbedor a nivel del plato 106 11,1 bares, presión a nivel de la válvula 1607 12,1 bares, presión río arriba del orificio 303 13,15 bares, presión río arriba del orificio 301 13,85 bares.
Período 8: el desorbente se inyecta por la válvula 1608: presión en el adsorbedor a nivel del plato 107 10,75 bares, presión a nivel de la válvula 1608 11,75 bares, presión río arriba del orificio 303 12,8 bares, presión río arriba del orificio 301 13,5 bares.
Período 9: el desorbente se inyecta por la válvula 1609: presión en el adsorbedor a nivel del plato 108 10,4 bares, presión a nivel de la válvula 1609 11,4 bares, presión río arriba del orificio 304 11,75 bares, presión río arriba del orificio 303 12,8 bares, presión río arriba del orificio 301 13,5 bares.
Período 10: el desorbente se inyecta por la válvula 1610: presión en el adsorbedor a nivel del plato 109 10,05 bares, presión a nivel de la válvula 1610 11,05 bares, presión río arriba del orificio 305 12,1 bares, presión río arriba del orificio 303 13,15 bares, presión río arriba del orificio 301 13,85 bares.
Periodo 11: el desorbente se inyecta por la válvula 1611: presión en el adsorbedor a nivel del plato 110 9,7 bares, presión a nivel de la válvula 1611 10,7 bares, presión río arriba del orificio 305 11,75 bares, presión río arriba del orificio 303 12,8 bares, presión río arriba del orificio 301 13,5 bares.
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Período 12: el desorbente se inyecta por la válvula 1612: presión en el adsorbedor a nivel del plato 111 9,35 bares, presión a nivel de la válvula 1612 10,35 bares, presión río arriba del orificio 306 10,7 bares, presión río arriba del orificio 305 11,75 bares, presión río arriba del orificio 303 12,8 bares, presión río arriba del orificio 301 13,5 bares.
La presión medida justo río abajo de la válvula de control 16 se encuentra comprendida entre 13,5 y 13,85 bares. La apertura de la válvula de control 16 se encuentra comprendida entre 46 y 47%. El preposicionamiento de la válvula control 16 no es ya necesario. El preposicionamiento de las válvulas de control 4, 8, 12 y 13 sigue siendo necesario.
La fluctuación de caudal de refinado observada alrededor del valor medio es 20 aproximadamente +/- 10 m^{3}/h. La fluctuación de caudal de desorbente observada alrededor del valor medio es inferior a +/- 5 m^{3}/h. Las fluctuaciones de los caudales de carga y de extracto observadas alrededor del valor medio son aproximadamente +/- 2 m^{3}/h.
La mejora con relación a la técnica anterior es muy clara: reduciendo los caudales de desorbente y de refinado de 40 m^{3}/h, manteniendo constantes los caudales internos en las zonas 1, 2 y 3 se mantiene una pureza idéntica y se observa un aumento del rendimiento del 0,45%, con ello resulta que la producción aumenta 0,3 t/h.
La invención comprende otra ventaja: en la permuta de un lecho al siguiente, durante un breve momento (aproximadamente 2 segundos) existe la posibilidad de derivación entre estos dos lechos (se espera que la válvula siguiente sea abierta antes de cerrar de nuevo la precedente). Para evitar esta derivación no deseada se puede instalar una chapaleta anti-retorno entre cada válvula todo o nada y los conductos comunes de inyección y de trasiego, lo cual plantearía los problemas siguientes: Estas chapaletas son mecánicamente muy solicitadas (gran número de ciclos entre dos paradas) y pueden estropearse por los golpes que experimentan, en particular las situadas en el lecho donde la presión es la más baja para los trasiegos y las dispuestas en el lecho donde la presión es la más fuerte para las inyecciones experimentan impactos muy violentos comparados a todos los demás. Orificios de restricción permite sino suprimir totalmente la posibilidad de derivación, cuando menos limitarla considerablemente.
Cuando la unidad es impulsada al máximo de su capacidad (típicamente 110 a 120%) de su capacidad nominal o cuando por el contrario la misma debe girar a su mínimo de capacidad (típicamente del 55 al 60% de su capacidad nominal), la relación de los caudales en estos dos casos varían del sencillo al doble. En una primera aproximación, la pérdida de carga en los lechos es proporcional a los caudales. Resulta con ello que los orificios de restricción adaptados a la capacidad nominal no cumplen ya totalmente su papel.
Cuando un funcionamiento de larga duración con una capacidad significativamente diferente de la capacidad nominal está previsto, es interesante sustituirlos por otro juego de orificios adaptados a los nuevos caudales operativos.
La aplicación de la invención ha sido descrita anteriormente para las unidades que comprenden una pluralidad de válvulas todo o nada realizando las inyecciones y trasiegos. La invención puede igualmente aplicarse a las unidades de tipo "Sorbex". En estas unidades una válvula llamada "rotativa" pone en comunicación por una parte cada uno de los lechos del lecho móvil simulado y por otra parte de 4 a 7 flujos de inyección y de trasiego. Una de las particularidades de las unidades de tipo sorbex es que solo llevan un único conducto de conexión por lecho. En el caso de la unidad de 24 lechos dispuestos en dos adsorbedores de 12 lechos por ejemplo, serían precisos al menos 16 orificios dispuestos en las 16 salidas cuyo nivel de presión es el más elevado para obtener una variación de presión del orden de 1 bar río arriba de las válvulas de control de refinado y de extracto. Para los circuitos de inyección la diferencia de presión río abajo de las válvulas de control de carga y de desorbente sería entonces claramente aumentada, ya que para inyectar en los lechos de cabeza de adsorbedor, se encontrarían las presiones más elevadas del bucle, que serían todavía aumentadas por pérdidas de cargas de los orificios de restricción, lo que resultaría desde luego en inconvenientes evidentes para el experto en la materia.
Se presentan por consiguiente dos alternativas: gracias a una modificación de este tipo de unidad se puede utilizar el dispositivo preferido de la invención; otra posibilidad consiste en utilizar una variante de la invención.
Para utilizar el dispositivo preferido de la invención, es preciso utilizar dos válvulas rotativas: una dedicada a las inyecciones, y la otra a los trasiegos. Además dos conductos por lecho son necesarios: uno que conecta el lecho a la válvula rotativa de las inyecciones, y la otra a la válvula rotativa de los trasiegos. De esta manera se pueden colocar los orificios de restricción adaptados para el trasiego en los conductos que conectan cada uno de los lechos con la válvula rotativa dedicada a los trasiegos, e, independientemente se pueden colocar los orificios de restricción adaptados a las inyecciones en los conductos que unen cada uno de los lechos con la válvula rotativa dedicada a la inyección.
Una variante de la invención permite utilizar como órgano de restricción una válvula de regulación de la presión diferencial en los bornes de al menos una y de preferencia en los bornes de cada una de las válvulas de control de caudal o de presión. Naturalmente, sea cual fuere el tipo de unidad en lecho móvil simulado, las soluciones que consisten en entremezclar el dispositivo preferido de la invención y la variante son siempre posibles.
Se observará que con caudal constante y apertura constante de una válvula de regulación (por ejemplo cuando la misma se encuentra en la modalidad manual), si se produce una perturbación de presión río abajo de la válvula la misma se encuentra repercutida río arriba (y a la inversa). Para una válvula de inyección de líquido que debe trabajar con caudal constante y con un porcentaje de apertura lo más constante posible, una regulación de la presión diferencial en los límites de la válvula de control de caudal permite evitar colocar una serie de orificios de restricción en los conductos de inyección por ejemplo (en caso de las unidades de tipo Sorbex en cada uno de los conductos que conectan cada lecho con la válvula rotativa). En este caso, los diferentes niveles de presión se retransmitirán río arriba de las válvulas de control de caudal de las inyecciones.
En los bornes de la cadena de regulación de caudal de desorbente constituida por un medidor de caudal y por la válvula de control, se instala un captador de presión diferencial. Esta medición ataca una segunda válvula de control que permite reenviar líquido río arriba de la bomba de desorbente. Cuando la válvula rotativa avanza una posición, la bajada o el aumento de presión entre dos lechos consecutivos se repercutirá río arriba de la válvula de control de caudal. Una apertura o un cierre de la válvula de control de presión diferencial permita por consiguiente mantener la pérdida de carga constante a través de la válvula de control de caudal. En el caso particular en que la inyección de desorbente pase de río arriba a río abajo de una de las bombas de reciclado, el preposicionamiento de válvula descrito en la técnica anterior será desde luego utilizado. La adición de la válvula de control de presión diferencial solo consiste justo en desplazar el problema de una válvula a otra estrictamente idéntica: en efecto como se regula una presión de líquido por una derivación desde el conducto de inyección, un bajo trasiego de líquido entre la bomba y la válvula de control de caudal basta para hacer bajar la presión río arriba de la válvula de caudal.
Los trasiegos pueden ser tratados de una manera similar: un control de presión diferencial en los límites de la válvula de control se realizará colocando río abajo la indicada válvula de control, en derivación, una segunda válvula de control.
Sin embargo con respecto al dispositivo preferido de la invención (una serie de orificios) que reacciona de manera instantánea, una cadena de regulación de presión diferencial presenta siempre un tiempo de reacción y persisten pequeñas oscilaciones residuales de caudal, además las acciones de dos válvulas de control acopladas son más delicadas de regular que las de una sola válvula.

Claims (14)

1. Unidad de separación en lecho móvil simulado por al menos un isómero de xileno a partir de una carga de hidrocarburos que lo contiene que comprende una pluralidad de lechos dispuestos en bucle cerrado en al menos una columna (1) cromatográfica, al menos un órgano de recirculación (9) de fluido, y que comprende al menos dos conductos de inyección de fluido bajo control de caudal y al menos dos conductos de trasiego de fluido, estando uno de los indicados conductos de trasiego (extracto o refinado) bajo control de caudal, estando el otro bajo control de presión por mediación de al menos una válvula de control,
caracterizada porque el indicado conducto (60) de trasiego bajo control de presión comprende al menos un órgano de restricción (201), y de preferencia varios órganos de restricción en paralelo o en serie, que permiten bajar la presión entre uno al menos de los lechos y la válvula de control de presión, estando este o estos órganos concebidos para asegurar, río arriba de la indicada válvula, una presión sustancialmente constante o bien situada dentro de una gama de valores comprendidos entre el valor de presión de trasiego la más baja PO y el valor de PO aumentado por una fracción de la pérdida de carga de la columna.
2. Unidad de separación según la reivindicación 1, en la cual la indicada fracción de la pérdida de carga de la columna es igual al 50% de la pérdida de carga de la columna.
3. Unidad de separación según la reivindicación 2, en la cual la indicada fracción de la pérdida de carga de la columna es igual al 10% de la pérdida de carga de la columna.
4. Unidad de separación según una de las reivindicaciones 1 a 3, en la cual el conducto de trasiego bajo control de presión contiene el refinado.
5. Unidad de separación según una de las reivindicaciones 1 a 4 en la cual al menos uno de los conductos (130) de inyección comprende una válvula (13) de control de caudal y al menos un órgano de restricción situado entre la salida (río abajo) de la válvula de control de caudal y al menos un lecho con el fin de mantener la presión río abajo de la válvula de control de caudal sustancialmente constante o dentro de una gama de valores comprendidos entre el valor de presión de inyección más fuerte PM y el valor de PM restado del 50% de la pérdida de carga de la columna.
6. Unidad de separación según una de las reivindicaciones 1 a 4, en la cual al menos uno de los conductos de inyección comprende una válvula de control de caudal y al menos una válvula de regulación de la presión diferencial en los límites de la válvula de control de caudal, estando la indicada válvula de regulación de presión diferencial situada río arriba de la válvula de control de caudal y en derivación del conducto de inyección.
7. Unidad de separación según una de las reivindicaciones 1 a 6, en la cual el otro conducto (120) de trasiego comprende una válvula (12) de control de caudal y al menos un órgano de restricción situado entre al menos uno de los lechos y la entrada (río arriba) de la válvula de trasiego bajo control de caudal.
8. Unidad de separación según una de las reivindicaciones 1 a 6, en la cual el otro conducto de trasiego comprende una válvula de control de caudal y al menos una válvula de regulación de la presión diferencial en los bornes de la válvula de control de caudal, situándose la indicada válvula de regulación de presión diferencial río abajo de la válvula de control de caudal y en derivación del conducto de trasiego.
9. Unidad de separación según una de las reivindicaciones 1 a 8, en la cual el indicado conducto de trasiego que comprende una válvula de control de presión comprende como órgano de restricción que permite reducir la presión, al menos una válvula de regulación de la presión diferencial en los bornes de la válvula de control de presión, situándose la indicada válvula de regulación de presión diferencial río abajo de la válvula de control de presión y en derivación del conducto de trasiego.
10. Procedimiento de separación de al menos un isómero de xileno a partir de una carga de hidrocarburos que lo contienen, utilizado en una unidad de separación según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se establece una pérdida de carga apropiada disponiendo al menos un órgano de restricción (201) y de preferencia varios órganos de restricción en paralelo o en serie, de tamaño adecuado, en un conducto de trasiego (60) de un fluido de la o de las columnas entre al menos uno de los lechos y una válvula (6) de control de presión situada en el indicado conducto de trasiego (extracto o refinado) con el fin de obtener una presión río arriba de la indicada válvula sustancialmente constante o dentro de una gama de valores comprendidos entre el valor de presión de trasiego más bajo PO y el indicado valor PO aumentado por una fracción de la pérdida de carga de la columna, y de preferencia igual a como máximo el indicado valor PO aumentado con el 50% de la pérdida de carga de la columna y de forma particularmente preferida igual a como máximo el mencionado valor PO aumentado con el 10% de la pérdida de carga de la columna.
11. Procedimiento de separación según la reivindicación 10, caracterizado porque se establece una pérdida de carga adecuada disponiendo al menos un órgano de restricción y de preferencia varios órganos de restricción en paralelo o en serie, de tamaño adecuado, sobre al menos uno de los conductos (130) de inyección de un fluido (carga o desorbente) en la o las columnas entre la válvula de control de caudal situada en el indicado conducto de inyección y entre al menos uno de los lechos con el fin de obtener una presión río abajo de la indicada válvula sustancialmente constante o dentro de una gama de valores comprendidos entre el valor de presión de inyección más fuerte PM y el indicado valor PM restado por una fracción de la pérdida de carga de la columna, y de preferencia igual a al menos el indicado valor PM restado un 50% de la pérdida de carga de la columna y de forma particularmente preferida igual a al menos el mencionado valor PM restado un 10% de la pérdida de carga de la columna.
12. Procedimiento de separación según la reivindicación 10, en el cual se regula la pérdida de carga en los bornes de al menos una válvula de control de caudal situada en al menos uno de los conductos de inyección (carga o desorbente) y en el cual se coloca una válvula de regulación de presión diferencial río arriba de la válvula de control de caudal, en derivación del conducto de inyección de fluido, con el fin de obtener una diferencia de presión en los bornes de la válvula de regulación de caudal comprendida entre un valor de referencia y el indicado valor de referencia aumentado una fracción de la pérdida de carga de la columna, y de preferencia igual a como máximo el indicado valor de referencia aumentado un 50% la pérdida de carga de la columna y de forma particularmente preferida igual a como máximo el indicado valor de referencia aumentado un 10% de la pérdida de carga de la columna, estando el indicado valor de referencia habitualmente comprendido entre 0,02 y 1 MPa y más particularmente entre 0,05 y 0,2 MPa.
13. Procedimiento de separación según una de las reivindicaciones 10 a 12 en el cual se establece una pérdida de carga apropiada disponiendo al menos un órgano de restricción y de preferencia varios órganos de restricción, en paralelo o en serie, de tamaño adecuado, en un conducto de trasiego de un fluido de la o de las columnas entre al menos uno de los lechos y una válvula de control de caudal situadas en el indicado conducto de trasiego (extracto o refinado) con el fin de obtener una presión río arriba de la indicada válvula sustancialmente constante o en una gama de valores comprendidos entre el valor de presión de trasiego más bajo PO y el mencionado valor PO aumentado en una fracción de la pérdida de carga de la columna, y de preferencia igual a como máximo el indicado valor PO aumentado un 50% la pérdida de carga de la columna y de forma particularmente preferida igual a como máximo el indicado valor PO aumentado un 10% de la pérdida de carga de la columna.
14. Procedimiento de separación según una de las reivindicaciones 10 a 12, en el cual se regula la pérdida de carga en los bornes de al menos una válvula de control de caudal o de presión situada en uno de los trasiegos (extracto o refinado) en el cual se coloca una válvula de regulación de presión diferencial río abajo de la válvula de control de presión o de caudal, en derivación del conducto de trasiego de fluido, con el fin de obtener una diferencia de presión en los bornes de la indicada válvula de regulación comprendida entre un valor de referencia y el mencionado valor de referencia aumentado una fracción de la pérdida de carga de la columna, y de preferencia igual a como máximo el indicado valor de referencia aumentado un 50% de la pérdida de carga de la columna y de forma particularmente preferida igual a como máximo al indicado valor de referencia aumentado un 10% de la pérdida de carga de la columna, estando el indicado valor de referencia habitualmente comprendido entre 0,02 y 1 MPa y más particularmente entre 0,05 y 0,2 MPa.
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