MXPA03006050A

MXPA03006050A - Prevencion de acumulaciones de materiales no deseados.

Info

Publication number: MXPA03006050A
Application number: MXPA03006050A
Authority: MX
Inventors: Sue Williams Connie
Original assignee: Rohm & Haas
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2005-02-14
Also published as: AU2009200250B2; BR0302336B1; US20070006535A1; TWI225135B; US6983758B2; JP2004131179A; US7128085B2; AU2003204925B2; CN100439777C; US7556055B2; US20040003842A1; DE60302109T2; TW200406556A; AU2003204925A1; SG113470A1; BR0302336A; EP1378694A2; EP1378694B1; ZA200305028B; EP1378694A3

Abstract

En una modalidad, la invencion suministra un conjunto de disco de ruptura, que tiene un disco de ruptura y un soporte del disco de ruptura. Este soporte del disco de ruptura tiene un primer elemento anular, corriente abajo del disco de ruptura, un segundo elemento anular, corriente arriba del disco de ruptura, y un tercer elemento anular, opcional, corriente arriba del segundo elemento anular. Una porcion periferica externa del disco de ruptura se empareda entre el primero y segundo elementos anulares y, si esta presente el tercer elemento anular, (a) el segundo elemento anular se empareda entre la porcion periferica externa del disco de ruptura y el tercer elemento anular, y (b) el tercer elemento anular incluye una puerta de fluido, dirigida al disco de ruptura. Sin embargo, si el tercer elemento anular no esta presente, el segundo elemento anular incluye una puerta de fluido, dirigida al disco de ruptura. En otra modalidad, la invencion suministra un conjunto de acceso al equipo, que tiene una cubierta del acceso al equipo, un montaje de cubierta de acceso al equipo, y un elemento anular entre la cubierta del acceso al equipo y el montaje de la cubierta. Este elemento anular incluye una puerta de fluido dirigida a la cubierta de acceso al equipo. En aun otra modalidad, la invencion suministra un conjunto de montaje de valvula, que tiene un montaje de valvula corriente abajo y un montaje de valvula corriente arriba, una valvula intermedia a los montajes de valvulas, corriente abajo y corriente arriba, y un elemento anular, intermedio de la valvula y el montaje de valvula corriente arriba. Este elemento anular incluye una puerta de fluido, dirigida a la valvula.

Description

PREVENCIÓN DE ACUMULACIONES DE MATERIALES NO DESEADOS La acumulación de materiales no deseados en regiones de bajo flujo de los equipos de procesos es un problema que afecta adversamente a las industrias de procesos químicos diariamente. Estos materiales no deseados pueden comprender subproductos, residuos, polímeros, incrustaciones, polvos, productos de corrosión, precipitados u otros sólidos, líquidos o vapores. Dichos materiales no deseados pueden restringir los flujos de los procesos, iniciar reacciones secundarias indeseadas (tal como la formación de fisuras por la corrosión de tensión) crecimiento del polímero de siembra y hacer inoperables a los dispositivos de proceso secundarios, tal como las válvulas y la instrumentación. La acumulación de materiales no deseados es costosa, ya que requiere tiempo y mano de obra para el proceso de remover estos materiales y reparar el daño asociado al equipo de proceso y la tubería, que pudiera haber ocurrido. Además, pueden resultar situaciones peligrosas cuando los equipos de seguridad, tal como los dispositivos de alivio de presión, son aislados del proceso a través de la acumulación de estos materiales no deseados en las conexiones de proceso a las cuales ellos se unen. En las industrias de procesos químicos, una categoría que prevalece especialmente de acumulación de material no deseado es la formación del "polímero de condensación" . Este polímero de condensación se forma cuando los monómeros de fase de vapor se condensan sobre las superficies del equipo, en la ausencia de inhibidores adecuados de la polimerización y luego se someten a polimerización. Monómeros conocidos que se someten a la polimerización de condenación incluyen, pero no se limitan a, el ácido (met) acrílico y sus esteres, cloruro de vinilo, cianuro de hidrógeno, acrilonitrilo, estireno y otros monómeros de vinilo. Un método conocido para combatir la polimerización de condensación en los espacios de vapor del equipo de proceso, tal como los tanques de almacenamiento, peroles de reacción y columnas de destilación, es mantener la temperatura superficial del equipo arriba del punto de rocío de los monómeros; la cobertura, y aislamiento eléctrico de rastros de vapor de agua del equipo de proceso ha mostrado es relativamente efectiva en las regiones del "flujo abierto", es decir, las regiones donde el monómero en fase de vapor puede fluir libremente en alejamiento de las superficies calentadas. Sin embargo, este acercamiento no es efectivo en las regiones de bajo flujo, tal como en las conexiones del proceso, donde los vapores de monómeros pueden estancarse y llegar a ser atrapados; esta situación es agravada cuando la conexión del proceso es una boquilla de recipiente, orientada verticalmente sobre la parte superior del equipo de proceso en cuestión. La adición de inhibidores de la fase de vapor se ha tratado como un recurso para prevenir la polimerización de condensación dentro del equipo de proceso, tal como las columnas de destilación. Ejemplos de estos inhibidores incluyen el S02 en los servicios del cianuro de hidrógeno y el NPH en los servicios del ácido (met) acrílico . Debido a que las regiones de bajo flujo, tal como las boquillas, están estancadas esencialmente, sin embargo, los inhibidores de la fase de vapor no tienden a fluir dentro de ellos y la acumulación del material indeseado puede proceder esencialmente sin abatir. Otro método para combatir la polimerización de condensación en los espacios de vapor del equipo de proceso es a través del uso de dispositivos de rociado internos. La Solicitud de Patente Europea Publicada No. 1 044 957 Al enseña el uso de un "elemento de rociado y suministro" colocado dentro de una columna de destilación, para rociar líquido sobre las superficies interiores de la columna de destilación, con el intento de inhibir la formación del polímero. Sin embargo, por diseño, este tipo de dispositivo de rociado es más efectivo en dirigir el crecimiento del polímero en regiones grandes, de flujo abierto, tal como en la parte superior de una columna de destilación o tanque de almacenamiento. Este acercamiento falla en prevenir adecuadamente la acumulación de material en regiones pequeñas de bajo flujo, tal como las conexiones del proceso en las partes superiores de tanques y columnas. En esos casos donde las acumulaciones deben también ser prevenidas en las pequeñas conexiones del proceso, tal como las boquillas de recipientes. La Solicitud de Patente Europea Publicada No. 1 044 957 Al sugiere que una o más boquillas de rociado puedan ser empleadas adicionalmente para rociar específicamente estas conexiones. La Figura 10 de la presente solicitud ilustra tal modalidad, en que se emplea un elemento de rociado y suministro en combinación con una conexión superior a la cual un dispositivo de alivio (típicamente un disco de ruptura o conjunto de válvula de alivio) se une. La inserción de una sola boquilla de rociado en la conexión del proceso desde abajo es ilustrada; en esta configuración, un rociado líquido será dirigido hacia arriba dentro de la conexión del proceso estancado. La instalación de la boquilla de rociado es compleja mecánicamente al igual que invasiva en el recipiente, que requiere una penetración separada del recipiente (no mostrada) y la colocación de una o más líneas dentro del recipiente para suministrar el líquido a la boquilla de rociado. Con este acercamiento, la elevación y alineamiento de la propia boquilla de rociado, al igual que el régimen de flujo y el patrón de rociado, son críticos y, en la práctica, es muy difícil obtener la combinación apropiada de estas variables, de modo que la acumulación del polímero sea totalmente prevenida. Mientras la efectividad de tal arreglo pudiera ser mejorada a través del uso de múltiples boquillas de rociado y una cantidad excesivamente grande de rociado de liquido, tal acercamiento es costoso y no práctico en las operaciones comerciales . Adicionalmente , la presencia física de las boquillas de rociado y sus líneas de suministro, crean una obstrucción inconveniente en la conexión del proceso, interfiriendo así con el flujo libre del material a través del dispositivo de alivio adjunto, y estos componentes por sí mismos también crean nuevas superficies para la acumulación de los polímeros de condensación. En algunos casos, el impacto directo del líquido de rociado presurizado sobre el dispositivo de alivio también puede causar la fatiga mecánica, acortando así la vida de servicio del disco de ruptura. Debido a estas limitaciones, el proceso propuesto para inhibir la polimerización no es práctico cuando se aplica a regiones pequeñas de bajo flujo con las conexiones del proceso, tal como las líneas de alivio. El uso de anillos de rociado de varios modelos es también conocido en el arte como un recurso para limpiar las superficies internas de los cristales de visión. Se han propuesto numerosas patentes para estos dispositivos y sus mejoras, que incluyen la patente de EE.UU., No. 3,402,418, patente de EE.UU., No. 4,158,508 y patente de EE.UU., No. 4,541,277. A pesar de la familiaridad con las necesidades de las industrias de los procesos químicos, los expertos en el arte del diseño de anillos de rociado de cristales de visión no han anticipado el uso de estos dispositivos para la prevención de la acumulación del material indeseado en las zonas de bajo flujo, por ejemplo dichas conexiones del proceso . De hecho, a pesar de estos métodos conocidos, permanece la gran necesidad de suministrar un recurso simplificado, confiable, barato y efectivo para prevenir la acumulación del material indeseado en regiones de bajo flujo, tal como las conexiones del proceso. Esta necesidad es especialmente grande en el caso donde se adjuntan sistemas de alivio de seguridad a las conexiones del proceso, que comprenden las regiones de bajo flujo; la acumulación del material indeseado en estas boquillas que restringen el flujo libre del material a través de la boquilla, cuando el dispositivo de alivio se necesita operar, limitando así la capacidad de este dispositivo de alivio y creando una condición insegura. La presente invención supera la deficiencias de la técnica anterior, mientras cumple con las necesidades de las industrias de procesos químicos . Por lo tanto, en una modalidad de un primer aspecto de la invención, se suministra un conjunto de disco de ruptura que comprende un disco de ruptura y un soporte de este disco de ruptura, que se acopla operativamente dicho disco de ruptura, en que el soporte del disco de ruptura comprende un primer elemento anular, dispuesto en una posición corriente abajo, con relación al disco de ruptura, y un segundo elemento anular, dispuesto en una posición corriente arriba con relación al disco de ruptura; en que una porción periférica externa del disco de ruptura se empareda entre el primer elemento anular y el segundo elemento anular; donde este segundo elemento anular incluye cuando menos una puerta de fluido dirigida al disco de ruptura. Alternativamente, en una segunda modalidad del primer aspecto de la presente invención, se suministra un conjunto del disco de ruptura, que comprende un disco de ruptura y un soporte del disco de ruptura, que se acopla operativamente al disco de ruptura; en que este soporte del disco de ruptura comprende un primer elemento anular, dispuesto en una posición corriente abajo con relación al disco de ruptura, un segundo elemento anular, dispuesto en una posición corriente arriba con relación al disco de ruptura y un tercer elemento anular, dispuesto en una posición corriente arriba con relación al segundo elemento anular; donde una porción periférica externa del disco de ruptura se empareda entre el primer elemento anular y el segundo elemento anular; donde este segundo elemento anular se empareda entre la porción periférica externa del disco de ruptura y el tercer elemento anular; donde este tercer elemento anular incluye al menos una puerta de fluido dirigida al disco de ruptura. En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un conjunto de acceso al equipo, que comprende una cubierta del acceso al equipo, un monta e de la cubierta del acceso al equipo, que se acopla operativamente a dicha cubierta del acceso al equipo, y un elemento anular, dispuesto entre dicha cubierta de acceso al equipo y este montaje de la cubierta del acceso al equipo; donde el elemento anular incluye al menos una puerta de fluido, dirigida a la cubierta de acceso del equipo. En un tercer aspecto, la presente invención suministra un conjunto de montaje de válvula, que comprende un montaje de válvula corriente abajo, un montaje de válvula corriente arriba, una válvula, dispuesta intermedia y conectada operativamente al montaje de válvula corriente abajo y el montaje de válvula corriente arriba, y un elemento anular, dispuesto intermedio de la válvula y el montaje de válvula corriente arriba; donde el elemento anular incluye al menos una puerta de fluido dirigida a la válvula.

La Figura 1 es una vista, parcialmente en sección, de un conjunto de disco de ruptura, de acuerdo con la presente invención. La Figura 2 es una vista, parcialmente en sección, de otra modalidad de un conjunto de disco de ruptura, de acuerdo con la presente invención.

La Figura 3 es una vista, parcialmente en sección, de un conjunto del dispositivo de alivio, de acuerdo con la presente invención. La Figura 4 es una vista, parcialmente en sección, de una primera modalidad de un anillo de descarga, de acuerdo con la presente invención. La Figura 5 es una vista, parcialmente en sección, de una segunda modalidad de un anillo de descarga, de acuerdo con la presente invención. La Figura 6 es una vista, parcialmente en sección, de aún otra modalidad de un conjunto de disco de ruptura, de acuerdo con la presente invención. La Figura 7 es una vista, parcialmente en sección, de un conjunto de montaje de válvula, de acuerdo con la presente invención. La Figura 8 es una vista, parcialmente en sección, de un conjunto de disco de ruptura, del tipo mostrado en la Figura 1, dispuesto en la línea de alivio de presión, en un reactor químico, de acuerdo con la presente invención. La Figura 9 es una vista, parcialmente en sección, de un anillo de descarga, montado en la conexión de expulsión de fondo de un tanque de producto crudo, lleno con líquido, de acuerdo con la presente invención.

La Figura 10 es una vista, parcialmente en sección, de un conjunto de dispositivo de alivio, que usa un sistema de boquilla de rociado.

En las figuras de los dibujos, elementos similares se numeran similarmente . En la siguiente descripción, por "equipo de proceso" se entiende los recipientes, tal como las columnas de destilación, tanques y reactores, y los sistemas de tubería del proceso . Por "conexiones del proceso" se entiende cualquier extensión del equipo de proceso, la cual pueda ser utilizad para la unión de los dispositivos de proceso secundarios, tal como válvulas, instrumentación, las bombas o los dispositivos de alivio de presión. Las conexiones del proceso incluyen, pero no se limitan a, salidas de entramado, ramales de tubería (por ejemplo tuberías en T, pasillos, cavidades para la mano y boquillas con rebordes. Como será evidente más adelante, un componente clave de la presente invención es una anillo a as, es decir un miembro anular que tiene una o más compuertas de fluido, esta una o más compuertas sirven para dirigir un fluido de descarga al interior del dispositivo anular, preferiblemente hacia el eje del espacio anular. Este elemento anular también incluye un canal interno, que conecta el fluido de una o más puertas a una fuente externa del fluido de descarga. Se prefiere que el elemento anular sea de un diámetro externo constante. También se prefiere que el elemento anular sea de un diámetro interno constante . Es además preferido que el elemento anular comprende superficies, lisas y sustancialmente paralelas, superior e inferior, de una calidad que facilite el sellado cuando se instala con empaques convencionales en una pieza del equipo de proceso. Cualquier material gaseoso o líquido, compatible con la operación del proceso, puede ser empleado como el fluido de descarga. Este fluido de descarga puede ser suministrado continua o intermitentemente, según sea requerido . Cuando se instala en una región de bajo flujo, el anillo de flujo sirve para descargar los materiales indeseados de la región de bajo flujo, impidiendo así su acumulación y evitando las dificultades del proceso, previamente descritas, asociadas con la acumulación de los materiales indeseados El anillo de descarga puede ser instalado, opcionalmente, con un dispositivo medidor de flujo / control (tal como una válvula de control, una válvula de aguja o un rotómetro) en la conexión de suministro del fluido de descarga. Esto sirve para asegurar que el flujo de fluido de descarga apropiado se mantenga en todo momento, según se intenta . La Figura 1 ilustra una modalidad de un anillo de descarga, de acuerdo con la presente invención. En esta modalidad, un canal anular y puertas de fluido consistentes con la presente invención, se incorporan directamente en un soporte del disco de ruptura. Al hacerlo, se puede suministrar un fluido de descarga para impedir la acumulación del material indeseado, tal como polímeros de condensación, en la región de bajo flujo, corriente arriba del disco de ruptura . El conjunto 101 del disco de ruptura es representativo de conjuntos convencionales usados en los procesos químicos industriales y comprende un disco 103 de ruptura, contenido en un soporte del disco de ruptura, de dos piezas, que comprende un primer elemento anular 105, dispuesto en una porción corriente abajo con relación al disco 103 de ruptura, y un segundo elemento anular 107, dispuesto en una posición corriente arriba con relación al disco de ruptura 103. Una porción 109 periférica externa del disco 103 de ruptura se empareda entre el primer elemento anular 105 y el segundo elemento anular 107. De acuerdo con la presente invención, sin embargo, el segundo elemento anular 107 incluye una pluralidad de puertas 111 de fluido en su cara interior 113, a través de las cuales puede pasar el fluido de descarga . Las puertas 11 se orientan en dos diferentes ángulos con respecto al eje 115 del segundo elemento anular 107, con el fin de dirigir el fluido de descarga (ilustrado por las flechas) hacia puntos múltiples a lo largo de la superficie inferior 117 del disco 103 de ruptura. El fluido de descarga es suministrado por medio déla conexión 19 a una fuente del fluido de descarga (no mostrado) y un canal interno anular 121 que está conectado operablemente a cada una de las puertas 111 por los canales de carga respectivos 123. La Figura 2 ilustra una modalidad del anillo de descarga, de acuerdo con la presente invención, en que sólo dos puertas de fluido se utilizan. En particular, la puerta 211a de fluido se orienta en un primer ángulo con respecto al eje 215 del segundo elemento anular 207 y el fluido de descarga de los conductos (ilustrado por la flecha) hacia una primera área en la superficie inferior 217 del disco de ruptura 203. La puerta 211a del fluido se suministra por medio de un agujero 225a, orientado radialmente, y el canal 223a de carga, en el segundo elemento anular 207. El agujero 225a, orientado radialmente, sirve para conducir el fluido de descarga desde el conector 219a, el cual, a su vez, se conecta a una fuente del fluido de descarga (no mostrado) . Similarmente, la puerta 211b del fluido (ubicada en el costado opuesto diametralmente del segundo elemento anular) se orienta en un segundo ángulo (diferente del primer ángulo) con respecto al eje 215 y descarga el fluido hacia una segunda área en la superficie inferior 217 del disco 203 de ruptura. La puerta 211b de fluido se suministra con un agujero 225b, orientado radialmente, y el canal 223b de carga en el segundo- elemento anular 207. Este agujero 225b, el cual se orienta radialmente, sirve para conducir el fluido de descarga desde el conector 219b, el cual, a su vez, se conecta a una fuente del fluido de descarga (no mostrada) . El conector 219a y el conector 219b pueden impulsar la descarga del fluido desde la misma fuente o pueden, opcionalmente, usar diferentes fluidos de descarga — por ejemplo, un fluido puede comprender agua y el otro fluido puede comprender un solvente orgánico, tal como el hexano o, alternativamente, un fluido puede comprender una solución fenólica de inhibición y el otro pede comprender un gas que contenga oxígeno .

La Figura 3 ilustra otra modalidad del anillo de descarga, de acuerdo con la presente invención, con funcionalidad similar al aparato de las Figuras 1 y 2 , el cual es una parte independiente. Este anillo de descarga independiente se usa para impedir la acumulación del material indeseado, tal como el polímero de condensación, en la región de flujo bajo, generalmente indicada como 327, corriente arriba de un conjunto de dispositivo de alivio, generalmente indicada como 329. Este conjunto 39 del dispositivo de alivio es representativo de los conjuntos convencionales usados en los procesos químicos industriales, un ejemplo de los cuales se describe en la patente de EE.UU., No. 6,311,715. Este conjunto del dispositivo de alivio, en esta modalidad preferida, comprende un disco de ruptura 304 de flexión inversa (contenido en un soporte del disco de ruptura de dos piezas, que comprende un primer elemento anular 30 y un segundo elemento anular 307) . Los discos de ruptura, de flexión inversa, adecuados están disponibles comercialmente de Continental Disc Corporation, Fike and Oseco. Este dispositivo de alivio también comprende una válvula de alivio 330 corriente abajo, separada por un carrete 331 de tubo corto desde el soporte del disco de ruptura. La colocación del disco de ruptura corriente arriba de la válvula de alivio, sirve para impedir el atascamiento de la puerta de entrada de la válvula de alivio y también reduce al mínimo las emisiones potenciales, cuando esta válvula de alivio falla en mantener un sello bajo las condiciones normales de operación. El conjunto del dispositivo de alivio también incluye un calibrador 333 de presión, conectado a un carrete 331 del tubo; este calibrador suministra una indicación externa de un cambio de presión entre el disco de ruptura y la válvula, señalando así cuando el disco de ruptura se ha roto y cuando se requiere hacer un cambio. En esta modalidad, el anillo 335 de descarga se instala corriente arriba (debajo) y adyacente al segundo elemento anular 307 del soporte del disco de ruptura y puede mantenerse en el lugar a través de pernos u otros medios convencionales (no mostrados) . Un suministro del líquido de descarga se conecta el anillo por medio del conducto 337 y el fluido de descarga fluya dentro del canal interno del anillo. Este canal interno es anular y distribuye el fluido de descarga una pluralidad de compuertas, ubicadas radialmente a lo largo de la circunferencia interna del anillo de descarga. En esta modalidad, un conjunto de puertas se coloca en un primer ángulo de orientación con respecto al eje del anillo y otro conjunto de compuertas se coloca en un segundo ángulo de orientación (diferente) con respecto al eje del anillo. Un fluido de descarga es expulsado a través de las puertas, se dirige hacia arriba, hacia las superficies corriente arriba expuestas del disco de ruptura, como se muestra por las flechas, desplazando así los contenidos, que, de otra manera estarían estancados, de la región 27 del flujo bajo e impidiendo la acumulación de los materiales indeseados en esta región. La Figura 4 es una vista, parcialmente en sección, de una primera modalidad de un anillo 435 de descarga, de acuerdo con la presente invención, tal como se utiliza en el conjunto de la Figura 3. En particular, el anillo 435 de descarga comprende un elemento anular 439, que incluye una pluralidad de puertas 411 de fluido en su cara interior 413, a través de las cuales puede pasar el fluido de descarga. Las puertas 411 se orientan en dos ángulos diferentes con respecto al eje 415 del elemento anular 439, con el fin de dirigir el fluido de descarga (ilustrado por las flechas) hacia múltiples puntos a lo largo de la superficie de un disco de ruptura (no mostrado) . El fluido de descarga es suministrado por medio de una conexión 419 a una fuente del fluido de descarga (no mostrada) y un canal interno anular 421 que está conectado operativamente a cada una de las puertas 411 por canales de carga respectivos 423. La Figura 5 es una vista, parcialmente en sección, de una segunda modalidad de un anillo 535 de descarga, de acuerdo con la presente invención, tal como puede ser utilizado en el conjunto déla Figura 3. En particular, el anillo 535 de descarga comprende un elemento anular 539 y un disco anular 531. Este elemento anular 539 incluye una pluralidad de puertas 511 de fluido en su cara interior 513, a través de la cuales puede pasar el fluido de descarga. Las puertas 511 se orientan en dos diferentes ángulos con respecto al eje 515 del elemento anular 539, con el fin de dirigir el fluido de descarga (ilustrado por las flechas) hacia puntos múltiples a lo largo de la superficie de un disco de ruptura (no mostrado) . Este fluido de descargase suministra por medio de una conexión 519 a una fuente del fluido de descarga (no mostrada) y un canal interno anular 521 que se conecta operativamente a cada una de las puertas 511 por canales de carga respectivos 523. El disco anular 541 tiene preferiblemente un diámetro interno ID igual a aquél del elemento anular 539. Similarmente, este disco anular 541 tiene preferiblemente un diámetro externo OD igual a aquél del elemento anular 530. El disco anular 541 está sellado herméticamente al fluido (por ejemplo por soldadura) a la cara inferior 543 del elemento anular 539, para asi cerrar herméticamente el fluido al canal interno anular 521 para así asegurar que no exista escape del fluido de descarga del mismo. La Figura 6 es una vista, parcialmente en sección, de aún otra modalidad de un conjunto SOI de disco de ruptura, de acuerdo con la presente invención, el cual comprende un disco de ruptura 603 contenido en un soporte de dos piezas, que comprende un primer elemento anular 605, dispuesto en una posición corriente abajo con relación al disco de ruptura 603, y un segundo elemento anular 607, dispuesto en una posición corriente arriba con relación al disco de ruptura 603.Una porción periférica exterior 609 del disco de ruptura se empareda entre el primer elemento anular 605 y el segundo elemento anular 607. Un anillo 635 de descarga, que comprende un tercer elemento anular 639 y un disco anular 641, sellado herméticamente al fluido, se dispone en una posición corriente arriba con relación al segundo elemento anular 607. El segundo elemento anular 607 se empareda entre la porción periférica externa 609 del disco 603 de ruptura y el anillo 635 de descarga. Un empaque 645 está interpuesto entre el segundo elemento anular 607 y el anillo 635 de descarga, para así asegurar un sello hermético al fluido entre ellos. El tercer elemento anular 639 incluye una pluralidad de puertas 611 de fluido en su cara interior 613, a través de las cuales un fluido de descarga puede pasar. Las puertas 611 se orientan en dos ángulos diferentes con respecto al eje 615 del tercer elemento anular 639, con el fin de dirigir el fluido de descarga (ilustrado por las flechas) hacia múltiples puntos a lo largo de la superficie inferior 617 del disco 603 de ruptura. Este fluido de descarga se suministra por medio de una conexión 619 a una fuente de dicho fluido de descarga (no mostrada) y un canal interno anular cerrado 621, el cual se conecta operativamente a cada una de las puertas 611 por canales de carga 62 respectivos. Aunque la mayoría de la discusión precedente se enfoca a boquillas con rebordes adjuntas a los recipientes de proceso, se considera que otras regiones de bajo flujo pueden también beneficiarse de la presente invención. Por ejemplo, en una modalidad (véase la Figura 7), la región 727 de flujo bajo está dentro de una sección corta de tubería 732, adyacente a una válvula 747 en la línea 749 de salida para un reactor 751 de cianuro de hidrógeno. Durante trastornos del proceso, la válvula se puede abrir, permitiendo que el cianuro de hidrógeno que contiene el gas producto se pueda desviar a un parte abocinada para la destrucción segura. Bajo condiciones normales de operación, la válvula 747 se cierra, creando una región de bajo flujo en su cara, que puede acumular material indeseado, tal como el polímero de cianuro, Colocando un anillo 735 de descarga de la presente invención, adyacente a la válvula, como se muestra, e introduciendo el fluido de descarga por medio del anillo, la acumulación de materiales indeseados se impide y la operabilidad de la válvula se mantiene. Fluidos de descarga adecuados pueden incluir, pero no se limitan a, el N2, S02, vapor de agua, CH4, ¾ y aire. El fluido de descarga puede, opcionalmente, ser calentado y el régimen de flujo del fluido puede ser variado, si se desea. En otra modalidad (véase la Figura 8) , la región 827 de flujo bajo está en la línea 853 de alivio de presión en un reactor químico 855, por ejemplo un reactor de polimerización en emulsión intermitente. Un disco 803 de ruptura se instala en la porción horizontal de la línea de alivio depresión y, en el curso de una polimerización en lotes, los monómeros de fase de vapor pueden acumularse en la línea de alivio, corriente arriba del disco de ruptura. Colocando un anillo 835 de descarga de la presente invención adyacente al disco de ruptura, como se muestra, la introducción del fluido de descarga comprende limpiar con solvente, en seguida de completar cada lote, el disco de ruptura y la línea de alivio se limpian regularmente y permanecen libres de la acumulación del material indeseado. En aún otra modalidad (véase la Figura 9) la región 827 de bajo flujo está dentro de la conexión 957 de limpieza del fondo con cortina, en un tanque 959 del producto crudo lleno de liquido. Bajo las condiciones normales, la cortina 961 está presente en la conexión de limpieza para suministrar un sello hermético al líquido sobre el tanque. Varios materiales indeseados, tal como precipitados, productos de corrosión, impurezas insolubles y similares, pueden también estar presentes. Durante los períodos de mantenimiento, es conveniente remover la cortina y usar la conexión de drenaje como un conducto, a través del cual pueden ser removidos los contenidos del tanque. Colocando un anillo 935 de descarga de la presente invención adyacente a la cortina, como se muestra e introduciendo el fluido de descarga por medio del anillo, la acumulación del material indeseado se impide y la conexión de drenaje está lista para su uso al requerirse. Fluidos de descarga adecuados pueden incluir el N2, aire o una corriente del producto crudo .

Se entenderá que el fluido para la descarga puede ser un gas o un líquido y puede ser suministrado continua o intermitentemente, según sea requerido. Cualquier material gaseoso o liquido, compatible con la operación del proceso particular en cuestión, puede ser usado como el fluido de descarga. Por ejemplo, en la operación de una columna de destilación para la producción del ácido (met) acrílico o sus esteres, materiales adecuados incluyen, pero no se limitan a, gas que contiene oxígeno (por ejemplo el aire) , inhibidores de la polimerización de fase de vapor, agua, ácido (met) acrílico, metil-isobutil-cetona (MIBK) , tolueno y acetona. En algunas modalidades, el fluido para la descarga pede comprender el reflujo de la columna de destilación o la carga sin purificar de la columna de destilación. El fluido de descarga puede, opcionalmente ser pasado a través de un intercambiador de calor, para controlar su temperatura y puede comprender, opcionalmente, uno o más inhibidores de la polimerización. Se entenderá además que el anillo de descarga puede comprender uno o más puertas y que estas puertas pueden estar en uno o más ángulos de orientación con respecto al eje del anillo de descarga. Ángulos de orientación adecuados son entre 9 y 90 grados, con respecto al eje del anillo de descarga. La selección de los ángulos de orientación, al igual que el tamaño y número de puertas, y el régimen del flujo del fluido de descarga son una función del diámetro interno del anillo de descarga, la orientación de la superficie que se va a tratar (por ejemplo, en el caso del disco de ruptura, si la superficie es cóncava o convexa) y la distancia entre las puertas y la superficie que se va tratar. Debido a sus diseños, tanto el anillo de descarga como el elemento correspondiente del equipo de proceso (por ejemplo el soporte del disco de ruptura) pueden ser ensamblados repetidamente en la misma configuración en el laboratorio, según sea requerido en el proceso, permitiendo asi que un experto ordinario en la materia verifique, en el laboratorio, las variables de diseño apropiadas que se han seleccionado, a través de la observación visual sencilla, bajo las condiciones del flujo de fluido de descarga. Por ejemplo, si se usa el agua como el fluido de descarga, será aparente que las variables apropiadas se han seleccionado cuando, por la observación visual bajo las condiciones de operación, el disco de ruptura se determina será humedecido completamente por la descarga de agua. Con el beneficio de la descripción de la presente invención, se considera que para ciertos procesos, el uso de los beneficios del anillo de descarga pueden ser aproximados razonablemente bien a través de la instalación de un dispositivo de anillo de rociado, disponible comercialmente . Tales dispositivos de anillo de rociado son vendidos para limpiar los cristales de visión y pueden ser comparados en tamaños estándar de LJStarlnc . (Twinsburg, OH) o Canty (Buffalo, NY) . Debido a que estos dispositivos se diseñan para diferentes propósitos, el uso del método I de la prueba visual, antes mencionada, esencial para verificar que el dispositivo "estándar" seleccionado puede cumplir con los requisitos del servicio del proceso.

Ejemplo Un anillo de descarga se colocó adyacente al soporte del disco de ruptura en la boquilla de conexión del proceso superior, de diámetro de 20.32 cm, de una columna de destilación de ácido acrílico, en la manera mostrada en la Figura 3. Un disco de ruptura compuesto de 316-teflón-316 (disponible de Continental Disc Corp.) se instaló en el soporte. El anillo de descarga tenía un diámetro interno de 19.05 cm y comprende dos conjuntos de puertas de fluido. El primer conjunto de puertas comprende 8 puertas espaciadas igualmente, con 2.38 mm, colocadas en un ángulo entre 45 y 90 grados con relación al eje del anillo. El segundo conjunto de puertas comprende 8 puertas, igualmente espaciadas, con un diámetro de 2.38 mm, colocadas en un ángulo entre 9 y 45 grados, con relación al eje del anillo. El anillo de descarga además comprende un canal de distribución abierto, el cual se sella en la instalación contra una brida de empaque estándar. Después de la instalación, un fluido de descarga se introdujo a través del anillo, lo cual facilita la remoción del monómero de ácido acrílico polimerizable , condensado, desde las superficies interiores corriente arriba (inferiores) del disco de ruptura, previniendo así la acumulación del polímero indeseado. El fluido de descarga es una mezcla líquida que comprende el ácido acrílico (carga de columna de destilación) , ácido acético e inhibidor de hidroquinona, y se suministró a un régimen de flujo continuo de aproximadamente 7.57 litros por minuto. El gas que contiene oxígeno está presente en los espacios de vapor de la columna como un aspecto de rutina de la operación de la columna de destilación. Esta columna de destilación del ácido acrílico se operó con el anillo de flujo en esta configuración durante 6 meses, en cuyo tiempo se inspeccionaron el disco y la conexión del proceso por un total de 5 veces . Durante cada inspección, tanto el disco como la conexión de la boquilla del proceso se inspeccionaron y se encontraron estaban libres de la acumulación del polímero.

Ejemplo Comparativo En la misma boquilla de conexión del proceso superior, de diámetro de 20.32 cm, se instaló una boquilla de rociado de cono completo, sencillo, de 9.525 mra, Spiraljet® (Spraying Systems Co., Wheaton, 111) , de la manera mostrada en la Figura 10, en un intento en prevenir la acumulación del polímero en el disco de ruptura compuesto, antes mencionado. Una mezcla liquida presurizada, que comprende el ácido acrílico (carga de la columna de destilación) , ácido acético e inhibidor de hidroquinona, se suministraron a un régimen de flujo continuo de aproximadamente 7.57 litros por minutos, a una boquilla de rociado Spiraljet® y se roció subsiguientemente en la boquilla de conexión del proceso y sobre la porción inferior del disco de ruptura. El gas que contiene oxígeno está presente en los espacios de vapor de la columna, como un aspecto de rutina de la operación de la columna de destilación. La columna de destilación del ácido acrílico se operó con esta configuración, durante cuyo tiempo el disco y la boquilla de conexión del proceso se inspeccionaron varias veces . En períodos de operación variables — algunos tan cortos como de tres semanas — cantidades significantes del polímero se encontró se hablan acumulado dentro de esta boquilla de conexión del proceso y sobre el propio disco de ruptura, requiriendo que la boquilla de conexión del proceso sea limpiada y el disco de ruptura sea reemplazado. Típicamente, se encontró que la sección transversal de la boquilla de conexión del proceso estaba obstruida por el 60 al 90% con el polímero, cuando se inspeccionó .

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un conjunto de disco de ruptura, el cual comprende : (i) . un disco de ruptura; y (ii) . un soporte del disco de ruptura, que se acopla operativamente con este disco de ruptura en que dicho soporte del disco de ruptura comprende : a) un primer elemento anular, dispuesto en una posición corriente abajo con relación al disco de ruptura ; y b) un segundo elemento anular, dispuesto en una posición corriente arriba con relación al disco de ruptura; en que la porción periférica externa de dicho disco de ruptura está emparedada entre el primer elemento anular y el segundo elemento anular; en que este segundo elemento anular incluyela menos una puerta de fluido, dirigida a dicho disco de ruptura.
2. El conjunto de disco de ruptura, de acuerdo con la reivindicación 1, en que dicho segundo elemento anular incluye una pluralidad de puertas de fluido, dirigidas a dicho disco de ruptura.
3. El conjunto de disco de ruptura, de acuerdo con la reivindicación 1, en que dicho primer elemento anular tiene un eje. Dicho segundo elemento anular tiene otro eje, y dicho primer elemento anular y segundo elemento anular se disponen coaxialmente con respecto mutuo .
4. El conjunto de disco de ruptura, de acuerdo con la reivindicación 1, en que el diámetro interno del primer elemento anular es constante, el diámetro interno del segundo elemento anular es también constante, y este diámetro interno del primer elemento anular es igual al diámetro interno del segundo elemento anular .
5. El conjunto de disco de ruptura, de acuerdo con la reivindicación 1, en que el diámetro externo del primer elemento anular es constante, el diámetro externo del segundo elemento anular es constante, y este diámetro externo del primer elemento anular es igual al diámetro externo del segundo elemento anular.
6. Un conjunto de disco de ruptura, el cual comprende : (i) . un disco de ruptura; y (ii) . un soporte del disco de ruptura, que se acopla operativamente con este disco de ruptura en que dicho soporte del disco de ruptura comprende : a) un primer elemento anular, dispuesto en una posición corriente abajo con relación al disco de ruptura; y b) un segundo elemento anular, dispuesto en una posición corriente arriba con relación al disco de ruptura ,- c) un tercer elemento anular, dispuesto en una posición corriente arriba con relación al segundo elemento anular; en que la porción periférica externa de dicho disco de ruptura está emparedada entre el primer elemento anular y el segundo elemento anular en que el segundo elemento anular está emparedado entre la porción periférica externa de dicho disco de ruptura y el tercer elemento anular; y en que el tercer elemento anular incluye cuando menos una puerta de fluido, dirigida a dicho disco de ruptura .
7. Un conjunto de cubierta de acceso al equipo, el cual comprende : (i) . una cubierta de acceso al equipo; (ii) . un montaje de la cubierta de acceso al equipo, que conecta operativamente dicha cubierta de acceso al equipo; y iii) . un elemento anular, dispuesto intermedio a dicha cubierta de acceso al equipo y dicho montaje de cubierta de acceso al equipo; en que dicho elemento anular incluye al menos una puerta de fluido, dirigida a dicha cubierta de acceso al equipo.
8. El conjunto de cubierta de acceso al equipo, de acuerdo con la reivindicación 7, en que dicho acceso es un pasillo, una cavidad para la mano o una conexión de limpieza del fondo .
9. Un conjunto de montaje de válvula, el cual comprende : (i) . un montaje de válvula corriente abajo; (ii) . un montaje de válvula corriente arriba; iii). una válvula, dispuesta intermedia al montaje de válvula corriente abajo y dicho montaje de válvula corriente arriba; y (iv) . un elemento anular, dispuesto intermedio a dicho montaje de válvula corriente arriba; en que dicho elemento anular incluye al menos una puerta de fluido dirigida a dicha válvula RESUMEN DE LA INVENCIÓN En una modalidad, la invención suministra un conjunto de disco de ruptura, que tiene un disco de ruptura y un soporte del disco de ruptura. Este soporte del disco de 5 ruptura tiene un primer elemento anular, corriente abajo del disco de ruptura, un segundo elemento anular, corriente arriba del disco de ruptura, y un tercer elemento anular, opcional, corriente arriba del segundo elemento anular. Una porción periférica externa del disco de ruptura se empareda 10 entre el primero y segundo elementos anulares y, si está presente el tercer elemento anular, (a) el segundo elemento anular se empareda entre la porción periférica externa del disco de ruptura y el tercer elemento anular, y (b) el tercer elemento anular incluye una puerta de fluido, dirigida al 15 disco de ruptura. Sin embargo, si el tercer elemento anular no está presente, el segundo elemento anular incluye una puerta de fluido, dirigida al disco de ruptura. En otra modalidad, la invención suministra un conjunto de acceso al equipo, que tiene una cubierta del acceso al equipo, un 20 montaje de cubierta de acceso al equipo, y un elemento anular entre la cubierta del acceso al equipo y el montaje de la cubierta. Este elemento anular incluye una puerta de fluido dirigida a la cubierta de acceso al equipo. En aún otra modalidad, la invención suministra un conjunto de montaje de válvula, que tiene un montaje de válvula corriente abajo y un montaje de válvula corriente arriba, una válvula intermedia a los montajes de válvulas, corriente abajo y corriente arriba, y un elemento anular, intermedio de la válvula y el montaje de válvula corriente arriba. Este elemento anular incluye una puerta de fluido, dirigida a la válvula.