NL7907143A - Inrichting om een zijstroom of aftakstroom aan een destillatiekolom te onttrekken. - Google Patents

Description

“ * -4 'ïi ¥

K 2175 NET

Aanvrager: Shell Internationale Research Maatschappij B.Y.,

Carel van Bylandtlaan 30» *s-Gravenhage

Korte aandniding: "Inrichting om een zijstroom of aftakstroom aan een destillatiekolom te onttrekken"

Be onderhavige uitvinding heeft Betrekking op een inrichting voor het volgen en regelen van de werking van een destillatiekolom. Be uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op de meting en regeling van een inwendige vloeistof refluxstroom welke 5 afkomstig is van een verzamelschotel met een gedeeltelijke zij-stroom of aftakstroom van een destillatiekolom.

Splitsing van een fluïdummengsel in de verschillende samenstellende fracties overeenkomstig de desbetreffende kookpunten of -trajecten kan worden uitgevoerd door middel van gefractioneer-10 de destillatie, die in het algemeen in een vertikale kolom plaatsvindt, die schotels of pakmateriaal (vullichamen) bevat, waardoor een innig contact tussen de in de kolom opwaarts stromende damp en de neerwaarts stromende vloeistof ontstaat. In dergelijke destillatiekolommen ontstaat een topprodukt dat uit een laag-15 kokende fractie en een bodemprodukt dat uit een hoogkokende fractie bestaat. Bovendien is het dikwijls gewenst een of meer fracties van het tussentraject als zijstroom of aftakstroom op tussenliggende plaatsen uit de kolom te verwijderen. Wanneer een vloeistofzijstroom wordt onttrokken, bevat deze gewoonlijk slechts 20 een deel van de bij het aftappunt in de kolom naar beneden stromende vloeistof. Wanneer een gedeeltelijke zijstroom wordt onttrokken, stroomt de rest van de vloeistof als reflux naar de onder de zijstroomafvoer gelegen fractioneertrappen van de kolom om het contact tussen vloeistof en damp in stand te houden en de 25 fractionering in dit deel van de kolom op efficiënte wijze te 790 71 4 3 ' A . ......... -.

- 2 - doen verlopen*

Voor het onttrekken van een gedeeltelijke sijstroom is het noodzakelijk de in de kolom naar beneden stromende vloeistof in een zijstroom en refluxstroom te splitsen. Aangezien de reflux-5 vloeistof aan het destillatieprocédé blijft deelnemen en deze beïnvloedt, biedt het dikwijls voordelen deze splitsing zodanig uit te voeren dat de stroomsnelheid van de reflux kan worden gemeten en geregeld. Bovendien is het hoogst gewenst dat de meting en regeling zodanig worden uitgevoerd dat niet meer !0 hydraulische stuwkracht nodig is dan gewoonlijk aanwezig is om vloeistof in een kolom met behulp van de zwaartekracht van een zijstroomverzamelschotel naar de volgende eronder liggende fractioneertrap te doen stromen. Wanneer van de zwaartekracht gebruik wordt gemaakt, behoeft de refluxstroom niet door de 15 meet- en regelapparatuur te worden gepompt, hetgeen een algemeen gebruikelijke methode is.

Er is tenminste reeds één inrichting bekend waarmede de vloeistofverdeling in een zijstroom en refluxstroom kan worden gesplitst en de stroomsnelheid van de reflux kan worden geregeld.

20 Deze bekende inrichting bestaat uit een kamer waarmede de totale hoeveelheid in de kolom naar beneden stromende vloeistofverdeling wordt opgevangen op de plaats waar de gewenste gedeeltelijke zijstroom wordt onttrokken. Be reflux en de zijstroom stromen elk door een aparte afvoer continu uit de kamer. Be refluxafvoer, 25 bestaat uit een gecalibreerde opening in de bodem van de kamer. Aangezien de stroom door de opening, zoals bekend, afhankelijk is van de vloeistofkolom boven de opening wordt door regeling van het vloeistofniveau in de kamer de stroomsnelheid van de reflux indirect gemeten.

30 Beze bekende methode voor het meten van de stroom kan zodanig worden aangepast dat de refluxstroom enigermate kan worden geregeld. Wanneer bijvoorbeeld een bepaalde constante refluxstroom door de kameropening gewenst is, kan de snelheid van de zijstroom in theorie zodanig worden gewijzigd dat in de kamer een bepaald 35 constant vloeistofniveau en daardoor een constante refluxstroom 7907143 - 3 - wordt verkregen. Een dergelijke indirecte logische regeling is echter in de praktijk onvoldoende gebleken voor een stabiele regeling van de refluxstrooasnelheid doordat de vloeistof-verdeling in een destillatiekolom in het algemeen wordt gekenmerkt 5 door voortdurende schommelingen in de stroomsnelheid. Bergelijke schommelingen variëren zodanig in omvang en frequentie dat het niet meer mogelijk is door regeling van de zijstroom te voorkomen dat deze schommelingen invloed hebben op het vloeistofniveau in de kamer en dientengevolge op de stroomsnelheid van de reflux.

10 In wezen faalt het logische regelsysteem hier doordat het de variaties in de vloeistofverdeling niet kan reproduceren door middel van overeenkomstige variaties in de zijstroom. Dientengevolge worden geringe onregelmatigheden en normale variaties in het destillatieprocédé, welke boven de zijstroomaftapschotel 15 plaatsvinden, doorgegeven aan de lagere delen van de kolom door variaties in de refluxstroom.

Een verdere tekortkoming van vele gebruikelijke meetkamer-inrichtingen is dat zij zich niet kunnen aanpassen aan grote veranderingen die tijdens bedrijf in de kolom plaatsvinden. Zowel 20 de doseer- als de regelfunctie van de reeds bekende inrichtingen worden verricht met behulp van dezelfde opening welke voor bepaalde bedrijfsomstandigheden gecalibreerd is. Op langere termijn zal bij grote wijzigingen in het destillatieprocédé, zoals wijziging in de toevoersnelheid van de voeding, samenstelling van de voeding of 25 snelheid van de zijstroom, het bedrijf van de kolom moeten worden onderbroken om de opening te vervangen opdat onder de gewijzigde bedrijfsomstandigheden goede resultaten worden bereikt.

De onderhavige uitvinding heeft ten doel een oplossing voor bovengenoemde problemen te bieden. De uitvinding verschaft een 50 inrichting waardoor de neerwaartse vloeistofverdeling in een destillatiekolom zodanig in een zijstroom en een gedoseerde en geregelde refluxstroom naar de lagere delen van de kolom wordt gesplitst dat de stroomsnelheid van de reflux niet wordt beïnvloed door normale schommelingen die zich tijdens bedrijf 35 voordoen boven het punt waar een zijstroom wordt onttrokken.

7907141 - 4 -

Be uitvinding kan vorden gebruikt met iedere ”vloeistofbron" binnen de destillatiekolom en is niet beperkt tot de "vloeistofverdeling” die van een fractioneertrap in de destillatiekolom boven een zij-stroomuitlaat naar beneden stroomt. Verder maakt de inrichting van de uitvinding het mogelijk de stroomsnelheid van de reflux voortdurend te regelen wanneer tijdens bedrijf aanzienlijke afwijkingen van de ontwerpgegevens ontstaan. Beze voordelen worden volgens de uitvinding verkregen zonder dat voor de refluxstroom een pomp behoeft te worden toegepast.

) Be uitvinding heeft derhalve betrekking op een inrichting voor het splitsen van een vloeistof in een tegenstroomdestillatiekolom met meervoudige trappen, met een fractioneringstrap boven een aftak-uitlaat voor het aftakken van een vloeistofzijstroom uit de kolom en een fractioneringstrap onder de aftakuitlaat,waarbij de splitsing 15 plaatsvindt in een refluxdeel met meting en regeling van de stroomsnelheid, welk deel door de zwaartekracht naar de eronder gelegen fractioneringstrap stroomt, en een zijstroomdeel, dat wordt afgenomen uit de destillatiekolom door de aftakuitlaat, met het kenmerk, dat de inrichting een vloeistof reflux-reservoir bevat, 20 dat de vloeistof verzamelt, wélk reservoir gelegen is tussen de erboven en eronder gelegen fractioneringstrappen, waarbij het reflux-reservoir voorzien is van organen voor het handhaven van een vloeistofniveau binnen het reflux-reservoir; waarbij het reflux-reservoir in verbinding staat met de aftakuitlaat via stroom-25 passage organen die het zijstroomdeel van de vloeistof naar de aftakuitlaat voeren, en waarbij het reflux-reservoir via eerste vloeistofleidingorganen in verbinding staat met regelkleporganen die een gestuurde stroomsnelheid van het refluxdeel van de vloeistof doorlaten, via tweede vloeistofleidingorganen naar een 50 meetkamer, die zich beneden het reflux-reservoir bevindt, waarbij deze kamer tenminste een stroomopening bezit, waardoor het refluxdeel gaat naar de eronder gelegen fractioneringstrap, en waarbij de kamer vloeistofniveau meetorganen heeft voor het regelen van het vloeistofniveau in de kamer. Volgens een voordelige uit-35 voeringsvorm van de uitvinding is er voorzien in een inrichting voor 7907143 r >* - 5 - het splitsen van de neerwaartse vloeistofverdeling· in een destillatiekolom die een aantal fractioneertrappen bevat waardoor vloeistof en damp elkaar in tegenstroom passeren, welke kolom aan de bovenzijde is voorzien van een afvoer voor 5 een dampprodukt,aan de onderzijde van een afvoer voor een vloeibaar produkt en van een tussenliggende afvoer voor een vloeistof zijstroom, waarbij genoemde splitsing plaatsvindt in een zijstroom en een refluxstroom die naar de fractioneertrap onder de zijstroom-afvoer vloeit, en voor meting en regeling van de refluxstroomsnel-10 heid, welke inrichting bestaat uit een vloéistof reflux reservoir, omvattende vloeistofopvangorgaan dat door een refluxoverlooprand wordt verdeeld in een eerste reservoir en een tweede (zijstroom) reservoir; een orgaan voor het verzamelen van alle vloeistof-verdeling die in de destillatiekolom van de fractioneertrap 15 boven de zijetroomafvoer naar beneden stroomt en om genoemde vloeistofstroomverdeling met behulp van de zwaartekracht in het eerste reservoir van het opvangorgaan te leiden; een regelklep welke buiten de kolom is aangebracht op een plaats onder de bovenrand van de refluxoverlooprand welke regelklep door 20 middel van een vloeistofleiding met het eerste reservoir is verbonden; een meetkamer welke zich onder de bovenrand van de refluxoverlooprand bevindt, welke kamer een of meer gecalibreerde openingen heeft die met de volgende fractioneertrap onder de zijstroomafvoer zijn verbonden,waarbij de meetkamer door een 25 vloeistofleiding met de regelklep verbonden is; en een orgaan bevat voor het meten van het vloeistofniveau in de meetkamer, welk niveau evenredig is met de refluxstroom die door genoemde gecalibreerde openingen vloeit.

Eenvoudig gezegd, dient de inrichting volgens de uitvinding 30 om de in een destillatiekolom neerwaarts stromende vloeistof in een vloeistofreflux reservoir of opvang orgaan op te vangen ter hoogte van de fractioneertrap waar een zijstroom dient te worden onttrokken. Eet vloeistof reflux reservoir of opvangorgaan handhaaft een nagenoeg constante niveau toevoer van refluxvloeistof 35 via geschikte organen voor het handhaven van een vloeistof niveau binnen het reflux reservoir. Een reflux overlooprand is een 7907143

* - A

- 6 - voordelig orgaan hiervoor. De refluxstroom stroomt van dit opvangorgaan door een buiten de kolom gelegen leiding. De leiding bevat een regelklep waardoor de refluxstroom wordt geregeld. Stroomafwaarts van de regelklep stroomt de reflux een meetkamer 5 binnen welke een of meer gecalibreerde openingen heeft, bij voorkeur in een of meer van zijn vertikale wanden, door welke openingen de reflux naar de fractioneertrap onder de zijstroom-afvoer kan stromen, waardoor indirecte meting met behulp van het vloeistofniveau in de kamer mogelijk is. De hoeveelheid vloeistof 10 die het vloeistof refluxreservoir (of opvangorgaan) bereikt doch niet als reflux door de regel- en doseerelementen van de inrichting volgens de uitvinding wordt gevoerd, wordt continu in de vorm van een zijstroom aan het destillatieproces onttrokken. Door de inrichting volgens de uitvinding is een meer stabiele en nauw-15 keuriger regeling van de refluxstroom mogelijk. Het regelsysteem reageert niet op de schommelingen in de vloeistofverdeling in de kolom, zodat deze schommelingen niet in de zijstroom worden gereproduceerd. In plaats hiervan werkt de regeling met behulp van de uitvinding volgens een methode die in wezen geheel onafhankelijk 20 is van de invloed van dergelijke schommelingen.

De inrichting volgens de uitvinding bestaat uit drie elementen, in combinatie met een destillatiekolom die een aantal fractioneertrappen bevat. De drie elementen worden met behulp van vloeistofleidingen met elkaar verbonden en op een zodanige plaats 25 aangebracht dat de vloeistof door de zwaartekracht achtereenvolgens in een bepaalde volgorde naar elk van de elementen stroomt. Het bovenste element van de inrichting volgens de uitvinding is een vloeistof reflux reservoir waarnaar alle vloeistof die in de destillatiekolom naar beneden stroomt wordt geleid op een tussen-30 liggende plaats in de kolom waar een zijstroom dient te worden onttrokken, voor welk doel een afvoer aan de kolom is aangebracht. Het vloeistof reflux reservoir is voorzien van geschikte organen voor het handhaven van een vloeistofniveau binnen het refluxreservoir en brengt een splitsing teweeg van de vloeistofstroom 55 in een zijstroom en een reflux. Op een plaats onder het vloeistof refluxreservoir bevindt zich het tweede hoofdelement van de 7907143

«r -C

- 7 - uitvinding, een regelklep. Stroomafwaarts van de regelklep bevindt zich het derde element, een meet- of doseerkamer waardoor een stroomsnelheidparameter wordt omgezet in een gemakkelijker vast te stellen vloeistofniveau of, anders 5 gezegd, een drukverschilparameter met behulp van een of meer doorstroomopeningen. Ofschoon het vloeistofreflux reservoir en de meetkamer zich uiteraard, althans ten dele, buiten de kolom kunnen bevinden, worden zij bij voorkeur binnen de kolomvanden aangebracht. Zoals hieronder onder verwijzing naar 10 de tekening wordt uiteengezet, kunnen deze elementen zodanig in de kolom worden aangebracht, dat niet meer inwendige kolomruimte wordt ingenomen dan gewoonlijk het geval is bij de conventionele middelen welke voor het onttrekken van een zijstroom worden gebruikt.

15 De inrichting volgens de uitvinding wordt in combinatie met een destillatiekolom van een gebruikelijk type gebruikt.Aangezien de uitvinding een middel verschaft om een zijstroom aan een destillatiekolom te onttrekken, dient te worden opgemerkt dat de kolom boven en onder de zijstroomafvoer fractioneertrappen 20 bevat. De in deze beschrijving gebruikte term fractioneertrap heeft in het algemeen betrekking op een conventioneel middel om in een destillatiekolom damp en vloeistof met elkaar in aanraking te brengen; voorbeelden van dergelijke middelen zijn klepschotels, zeefschotels, kolomdelen met vulmateriaal of 25 voorzien van vullichamen en dergelijke.

Het vloeistof reflux reservoir met organen voor het handhaven van een vloeistofniveau binnen het reflux reservoir, dat als een element van de inrichting volgens de uitvinding wordt gebruikt kan van elk geschikt ontwerp zijn, als het maar kan worden gebruikt 30 voor het verzamelen van alle vloeistof die van de fractioneertrap boven de zijstroomafvoer stroomt, voor het handhaven van een nagenoeg constant vloeistofniveau in het reservoir waaraan constant reflux kan worden onttrokken, en om de overmaat vloeistof, d.w.z. die niet in de vorm van reflux aan het reservoir wordt onttrokken, 35 als een zijstroom uit de kolom af te voeren. Bovendien dient het 7907143 • ·\ .... · ..

- 8 - vloeistof reflux reservoir geen noemenswaardige belemmering te zijn voor de passerende damp die van de fractioneertrap onder de zijstroomafvoer naar bovenliggende fractioneertrap stroomt.

Het vloeistof reflux reservoir kan de vorm hebben van een 5 conventionele schotel die van afgedekte doorvoerpijpjes is voorzien. De bak, die vloeistof uit de schotel verzamelt, heeft twee afvoeren, een voor reflux en een voor een zij stroom, die elk zijn verbonden met een leiding waardoor de desbetreffende vloeistof uit de kolom stroomt. Het vloeistof reflux reservoir of 10 aftapschotel kan een vertikale refluxoverlooprand hebben die dwars over de schotelpan en tussen de twee afvoeropeningen loopt en de schotel in twee vloeistofreservoirs verdeelt. De reflux overlooprand is een Voordelig orgaan voor het handhaven van het vloeistofniveau binnen het refluxreservoir. Vloeistof 15 die op het opvangorgaan stroomt wordt naar één zijde van de overlooprand in een eerste gedeelte van het refluxreservoir geleid dat met de refluxafvoer is verbonden waardoor reflux naar de refluxregelklep stroomt. Het deel van de kolomvloeistof dat het eerste deel van het refluxreservoir binnenstroomt doch niet via 20 de refluxafvoer in het regelsysteem wordt opgenomen, stroomt over de reflux overlooprand naar het tweede (zijstroom) reservoir. Teneinde ervoor te zorgen dat het vloeistofniveau in het refluxreservoir altijd nagenoeg constant is doordat vloeistof constant over de refluxoverlooprand stroomt, moet de vloeistof die het 25 eerste deel van het refluxreservoir binnenstroomt een grotere stroomsnelheid hebben dan de reflux die aan het eerste deel van , het refluxreservoir wordt onttrokken. Ofschoon het mogelijk is slechts een deel van de kolomvloeistof naar het eerste deel van het refluxreservoir te leiden, is het in het algemeen gewenst 30 dat alle kolomvloeistof het eerste deel van het refluxreservoir binnenstroomt, daar er dan maximale zekerheid wordt verkregen dat voor de refluxstroom altijd voldoende vloeistof wordt toegevoerd. Eventuele vloeistof die niet naar het eerste deel van het refluxreservoir van het opvangorgaan wordt geleid, moet noodzakelijker-35 wijs rechtstreeks naar het zijstroomreservoir stromen. Een 7907143 - 9 - splitsing van de kolomvloeistof waarbij een deel het eerste deel van het refluxreservoir en de rest het zijstroomreservoir binnenstroomt zou misschien gewenst zijn, bijvoorbeeld wanneer meerweg-schotels en meerdere "downcomers" als fractioneertrappen in de 5 kolom worden gebruikt en wanneer voor de handhaving van de vereiste refluxstroomsnelheid de vloeistof afkomstig van een deel van de doorgangen ruim voldoende is*

Bij normaal bedrijf wordt het vloeistofniveau van het zij-3troomreservoir, dat in verbinding met de zijstrocmafvoer staat, 10 onder de rand van de refluxoverlooprand gehouden. Stroomopwaarts van de overlooprand wordt derhalve in het eerste deel van het refluxreservoir een nagenoeg constant vloeistofniveau gehandhaafd. Desgewenst kan het vloeistofniveau in het zijstroomreservoir met behulp van de gebruilcelijke instrumenten worden gecontroleerd en 15 kan de snelheid van de zijstroomafvoer zodanig worden geregeld dat een bepaald vloeistofniveau gehandhaafd blijft. Men kan de zijstroom ook vrij uit het zijstroomreservoir laten vloeien. In het algemeen wordt een leiding aangelegd om de zijstroomvloeistof uit het zijstroomreservoir naar de zijstroomafvoer te leiden. Bij 20 sommmige uitvoeringsvormen van de uitvinding is het zijstroomreservoir rechtstreeks met de afvoer verbonden en is voor deze verbinding geen leiding nodig. Eet is van het hoogste belang dat schommelingen in het niveau in het zijstroomreservoir en in de snelheid van de zijstroom geen invloed hebben op de werking van de 25 inrichting volgens de uitvinding en op de regelingen van de reflux-stroom.

Het kan in een voorkeursuitvoering ook gewenst zijn dat het zijstroomreservoir (tweede reservoir) van het vloeistof reflux reservoir is voorzien van een uitlaat overlooprand en een overloop 50 "downcomer" naar de onderliggende fractioneertrap. De overlooprand reikt tot boven het normale vloeistofniveau in het zijstroomreservoir. Vanneer veel storing in de werking van de kolom of instrumenten optreedt, waarbij het vloeistof refluxreservoir meer vloeistof ontvangt dan als reflux en zijstroom wordt 35 afgevoerd, stroomt de overmaat vloeistof over de overlooprand naar 7907143 - 10 - de onderliggende fractioneertrap.

De inrichting volgens de uitvinding is voorzien van een leiding waardoor reflux van het vloeistof reflux reservoir naar de regelklep stroomt die buiten de kolom öp een plaats onder de 5 bovenrand van de reflux overlooprand is aangebracht. De regelklep kan met de hand of automatisch worden bestuurd in overeenstemming met signalen afkomstig van instrumenten die zijn aangebracht voor de handhaving van een gewenste destillatieparameter, bijvoorbeeld de temperatuur op de fractioneertrap onder de meetkamer, de reflux-10 stroomsnelheid in de meetkamer, enz. De regelklep moet kunnen functioneren bij het betrekkelijk lage drukverschil dat ontstaat doordat reflux onder invloed van de zwaartekracht van het opvang orgaan naar de meetkamer stroomt. Bij een normale schotelafstand, d.w.z. ongeveer twee voet, is in een destillatiekolom voor de 15 werking van een regelklep in het algemeen voldoende drijfkracht aanwezig. Het is gewenst de regelklep niet op een hogere plaats aan te brengen dan het vloeistofniveau in de meetkamer, teneinde te voorkomen dat voorbij de klep door verdamping van de reflux-vloeistof een damp/vloeistofmengsel ontstaat. Bij een voorkeurs-20 uitvoering van de uitvinding wordt de regeling zodanig uitgevoerd dat door middel van de klep automatisch een constante refluxstroom-snelheid wordt verkregen in responsie op signalen die door het regelelement in de meetkamer worden opgewekt.

Er is een leiding aangebracht waardoor refluxvloeistof van de 25 regelklep in de meetkamer stroomt. Het meetkame.relement volgens de uitvinding bestaat in het algemeen uit een geschikte doos. De kamer is voorzien van een inlaatopening waarmede de van de regelklep afkomstige leiding is verbonden, en van een of meer uitlaat-openingen die de vorm van gecalibreerde openingen hebben, waar-50 door reflux naar de fractioneertrap onder het opvangorgaan stroomt. Aangezien de stroom naar de kamer wordt geregeld en de stroom welke de kamer verlaat wordt gedoseerd, en het voorts gewenst is deze stroom te doseren en te regelen, is het van essentieel belang dat de kamer geen andere openingen heeft waardoor vloeistof tijdens 35 normaal bedrijf de kamer in of uit kan stromen. Dit sluit echter 7907143 - 11 - niet nit dat in de kolom een kamer wordt aangebracht die aan de bovenzijde open is, indien de kolom en de inrichting volgens de uitvinding zodanig worden ontworpen dat vloeistof door genoemde opening gewoonlijk niet de kamer binnenstroomt. Het is in het 5 algemeen gewenst dat de kamer aan of nabij de bovenzijde voorzien is van een opening waardoor damp de kamer vrij kan binnenstromen en verlaten naarmate het vloeistofniveau in de kamer daalt en stijgt.

Be gecalibreerde uitlaatopening(en) kan/kunnen in één of 10 meer wanden van de meetkamer, in het bijzonder de zijwanden, worden aangebracht. Ofschoon de inrichting voor bedrijf geschikt is indien enige of alle openingen in of nabij de kamerbodem zijn aangebracht, kan de stroomsnelheid in het algemeen met een groter bereik worden gemeten indien de opening(en) zich nagenoeg over 15 de gehele vertikale hoogte van één of meer zijwanden van de kamer uitstrekt/uitstrekken. Boor openingen van de juiste afmetingen en op de geschikte hoogte aan te brengen, kan nagenoeg elke gewenste functionele verhouding worden bereikt tussen het vloeistofniveau in de kamer en de snelheid waarmede 20 de refluxvloeistof door de openingen uit de kamer stroomt. Het vloeistofniveau in de kamer kan goed worden gecontroleerd door middel van een van de vele gebruikelijke middelen, bijvoorbeeld vlotter, kijkglas of drukverschilmeters,

Be uitvinding zal nu aan de hand van de beschrijving en de 25 tekeningen, nader worden toegelicht.

Fig. 1 is een zijaanzicht van een voordelige uitvoering van de inrichting volgens de uitvinding in gedeeltelijke dwarsdoorsnede.

Fig. 2 is een doorsnede van het vloeistof reflux reservoir en meetkamer langs de lijn 2-2 van fig. 1.

30 Fig. 3 is een doorsnede van de meet- of doseerkamer langs lijn 3-3 van fig. 2.

Fig. 4 is een doorsnede van de meet- of doseerkamer langs de lijn 4-4 van fig. 2.

In figuren 1-4 geven dezelfde verwijzingsgetallen dezelfde 35 onderdelen aan; de cylindrische wand van een destillatiekolom 7907143 - 12 - is met 1 aangegeven. Figuren 1-4 tonen slechts een gedeelte van de vertikale kolom hoven en onder het vloeistof refluxreservoir of opvangorgaan, dat in dit voorbeeld een gebruikelijke verzamel-schotel 31 is. Boven de verzamelschotel is een fractioneerschotel 32 5 met een enkele doorgang aangebracht, welke fractioneerschotel is voorzien van een overlooprand 2 om het vloeistofniveau op de schotel te handhaven en een '•downcomer1’ 3 o® de over de overloop stromende vloeistof naar de verzamelschotel te leiden. Door middel van de schotel 32 wordt de in de destillatiekolom neerwaarts 10 stromende vloeistof opgevangen en naar het opvangorgaan geleid.

De verzamelschotel 31 is van een of meer afgedekte doorvoerpijpjes 4 voorzien teneinde de opwaartse dampstroom zodanig door de verzamelschotel 31 te leiden dat tussen de damp en de vloeistof erop geen contact ontstaat dat fractionering tengevolge heeft.

15 Bovendien is de verzamelschotel 31 voorzien van een refluxoverloop-rand 5 waardoor de schotelpan in twee afzonderlijke vloeistofre-servoirs wordt verdeeld. Eet eerste deel van het refluxvloeistof-reservoir dat stroomopwaarts van de refluxoverloop 5 is gelegen, d.w.z. aan de kant waar de overloop in directe verbinding staat 20 met de van de f,downcomer,, 3 stromende vloeistof, wordt in het algemeen met 6 aangegeven, terwijl het tweede deel, het zijstroom-reservoir aan de andere zijde van de overloop in het algemeen met 7 wordt aangeduid. Tijdens bedrijf stroomt vloeistof van de fractioneerschotel 32 via de "downcomer" 3 in het eerste deel 6 van het 25 refluxreservoir, waardoor het vloeistofreservoir waaraan reflux kan worden onttrokken op een constant niveau wordt gehouden. Het deel van de vloeistofstroom dat van de schotel 32 naar de verzamelschotel 31 stroomt en niet als reflux wordt gebruikt, stroomt over de overlooprand in het reservoir 7 waaruit het via een leiding 17 50 en een zijstroomafvoer 18 als een zijstroom wordt verwijderd. De verzamelschotel is verder voorzien van een overlooprand 8 en een overloop"downcomer" 9 opdat hij grote storingen tijdens bedrijf in de kolom grote hoeveelheden vloeistof via de overloop van het opvangorgaan kunnen stromen zonder dat deze hoeveelheden door 35 de regeling van de reflux- of zijstroom worden beperkt.

7907143 - 15 -

Een leiding 10, die in verbinding met het vloeistofreservoir staat, loopt aan de buitenzijde van de kolom naar een regelklep 11. Sen leiding 12 loopt van de regelklep 11 naar de inlaat van een meetkamer waarvan de inwendige ruimte met 13 is aangeduid.

5 De vloer van de meetkamer kan een geheel met het dek van een schotel 30 vormen die de fractioneertrap onder de verzamelschotel is (zie fig. 1-4). De kamer wordt verder gevormd door tenminste 3 vertikale wanden waarvan twee wanden de kolomwand 1 en de "downcomer” 9 van het opvangorgaan zijn, zie fig. 1-4. Sen of meer van 10 de andere vertikale wanden 14 hebben een doorstroomopening in de vorm van een vertikale gleuf (gegleufde overloop) 15 die zich vertikaal nagenoeg geheel over de wand 14 uitstrekt. Sen orgaan 16 voor het controleren en regelen van het vloeistofniveau is aan de meetkamer bevestigd en geeft een signaal waardoor de regelklep 11 15 zodanig wordt bestuurd dat een gedoseerde reflux met een constante stroomsnelheid wordt verkregen.

De leiding 17 loopt van het zijstroomreservoir 7 door de zijstroomuitlaat 18 naar de buiten de destillatiekolom gelegen bestemming van de zijstroom. In de tekening is geen orgaan 20 getoond voor het regelen van de zij stroom in de leiding 17 en voor meting van het vloeistofniveau in het reservoir 7* ïïit fig. 2 en 3 blijkt vooral de plaats van de meetkamer 13 in de ruimte tuseen de kolomwand 1 en overloop "downcomer" 9»

In deze afgeheelde uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt in 25 fig. 2 en 3 een derde vertikale wand14 van de meetkamer getoond respectievelijk gezien van de bovenzijde en uit het midden van de kolom. Fig. 4 toont een gleufvormige opening 15 in de wand 14 (gegleufde overloop).

Yolgens de tekening wordt de uitvinding in een gebruikelijke 30 destillatiekolom toegepast die fractioneerschotels met een enkele doorgang bevat. Geschikte voorzieningen voor het samenvoegen van leidingen en voor het aanbrengen van de meetkamer en kameropeningen zullen voor deskundigen duidelijk zijn; door deze voorzieningen kan de uitvinding bijvoorbeeld voor schotels met meerdere door-35 gangen worden gebruikt.

790 7 1 4 3 v -14-

Verschillende wijzigingen van de uitvinding zullen voor deskundigen duidelijk zijn uit bovenstaande beschrijving en de bijbehorende tekeningen.

Dergelijke wijzigingen vallen binnen het kader van de bij-5 behorende conclusies.

7907143

Claims (14)

1. Inrichting voor het splitsen van een vloeistof in een tegen-stroomdestillatiekolom met meervoudige trappen» met een fractio-neringstrap hoven een aftakuitlaat voor het aftakken van een vloeistofzijstroom uit de kolom en een fractioneringstrap onder 5 de aftakuitlaat, waarbij de splitsing plaatsvindt in een reflux-deel met meting en regeling van de stroomsnelheid, welk deel door de zwaartekracht naar de eronder gelegen fractioneringstrap stroomt, en een zijstroomdeel, dat wordt afgenomen uit de destiliatiekolom door de aftakuitlaat, met het kenmerk, dat de 10 inrichting een vloeistof refluxreservoir bevat, dat de vloeistof verzamelt, welk reservoir gelegen is tussen de erboven en eronder gelegen fractioneringstrappen, waarbij het refluxreservoir voorzien is van organen voor het handhaven van een vloeistofniveau binnen het refluxreservoir ·: waarbij het reflux reservoir in verbinding 15 staat met de aftakuitlaat via stroompassage organen die het zijstroomdeel van de vloeistof naar de aftakuitlaat voeren, en waarbij het reflux reservoir via eerste vloeistofleidingorganen in verbinding staat met regelkleporganen die een gestuurde stroomsnelheid van het refluxdeel van de vloeistof doorlaten, via tweede vloei-20 stofleidingorganen naar een meetkamer, die zich beneden het refluxreservoir bevindt, waarbij deze kamer tenminste een stroomopening bezit, waardoor het refluxdeel gaat naar de eronder gelegen fractioneringstrap, en waarbij de kamer vloeistofniveau meetorganen heeft voor het regelen van het vloeistofniveau in de kamer.

2. Inrichting volgens conclusie 1 voor het splitsen van de neerwaartse vloeistofstroom in een destiliatiekolom die een aantal fractioneertrappen bevat waardoor vloeistof en damp elkaar in tegenstroom passeren, welke kolom aan de bovenzijde is voorzien van een afvoer voor een dampprodukt, aan de onderzijde van een 30 afvoer voor een vloeistofprodukt en van een tussenliggende afvoer voor een vloeistof zij stroom, waarbij genoemde splitsing plaatsvindt in een zijstroom en een refluxstroom die naar de fractioneertrap onder de zijstroomafvoer vloeit, en voor meting en regeling van de refluxstroomsnelheid, met het kenmerk dat de 35 inrichting bestaat uit een vloeistof refluxreservoirf bestaande 7907143 V·’ ^ - 16 - uit een vloeistof opvangorgaan, dat door een refluxoverloop wordt verdeeld in een eerste reservoir en een tweede reservoir (zijstroom reservoir)? een orgaan voor het verzamelen van alle vloeistof die in de destillatiekolom van de fractioneertrap 5 boven de zijstroomafvoer naar beneden stroomt en om genoemde vloeistofstroom van behulp van de zwaartekracht in het genoemde eerste reservoir van het opvangorgaan te leiden? een regelklep welke buiten de kolom is aangebracht op een plaats onder de bovenrand van de refluxoverloop, welke regelklep door middel van 10 een vloeistofleiding met het genoemde eerste reservoir is verbonden? een meetkamer welke zich onder de bovenrand van de refluxoverloop bevindt, welke kamer één of meer gecalibreerde openingen heeft die met de volgende fractioneertrap onder de zijstroomafvoer zijn verbonden, waarbij de meetkamer door een vloeistof-15 leiding met de regelklep is verbonden? en een orgaan voor het meten van het vloeistofniveau in de meetkamer, welk niveau evenredig is met de refluxstroom die door genoemde gecalibreerde openingen vloeit.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het 20 vloeistofopvangorgaan door een vertikale refluxoverloop in dwarsrichting verdeeld wordt in een eerste reservoir en een tweede (zijstroom) reservoir.

4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3» niet het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van een orgaan voor het opvangen van alle 25 vloeistof die in de destillatiekolom van de fractioneertrap boven de zijstroomafvoer naar beneden stroomt, om een deel van genoemde vloeistofstroom met behulp van de zwaartekracht in het eerste reservoir van het opvangorgaan te brengen, welk deel een hogere stroomsnelheid dan de refluxstroom heeft, en om de vloeistof-30 stroom, met uitzondering van genoemd deel, met behulp van de zwaartekracht naar het zijstroomreservoir van het opvangorgaan te leiden.

5· Inrichting volgens een der conclusies 2-4, met het kenmerk, dat het opvangorgaan en de meetkamer binnen de wanden van de 35 destillatiekolom zijn aangebracht. 7907143 - 17 -

6. Inrichting volgens conclusie 5» net het kenmerk, dat de gecalibrserde openingen in één of meer zijwanden van de meet-kamer zijn aangebracht.

7. Inrichting volgens één der conclusies 2-5, met het kenmerk, 5 dat het zijstroomreservoir van het opvangorgaan is voorzien van een uitlaat overlooprand en een overloop ’’downcomer” waarlangs de vloeistof naar de onderliggende fractioneertrap kan stromen.

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het opvangorgaan een aftapschotel is die is voorzien van een vertikale, 10 dwarse refluxoverloop, tenminste één damp doorvoerpijpje,één voorzien van een dakje, sen overlooprand en een overloop ’’downcomer”.

9. Inrichting volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat de aeetkamer zich in de overloop "downcomer’’ruimte van de verzamel-schotel bevindt.

10. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de regelklep automatisch reageert op een regelsignaal dat op een parameter van de destillatiskolom is gebaseerd.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het orgaan waardoor het vloeistofniveau in de meetkamer wordt 20 gemeten ook een regelende taak vervult door het opwekken van signalen waardoor de regelklep automatisch wordt bestuurd en een constant vloeistofniveau in de aeetkamer wordt gehandhaafd.

12. Inrichting volgens één der conclusies 2-11, met het kenmerk, dat de meetkamer tenminste een vertikale wand heeft waarin een 25 opening in de vorm van een rechthoekige gleuf (gegleufde overloop) is aangebracht welke zich vertikaal nagenoeg over de gehele wand-hoogte uitstrekt.

13. Inrichting volgens één der conclusies 2-12, met het kenmerk, dat genoemd orgaan voor het opvangen van alle vloeistof die in de 30 destillatiekoiom van de fractioneertrap boven de zijstroomafvoer neerwaarts stroomt en om de vloeistof met behulp van de zwaartekracht in het eerste reservoir van het opvangorgaan te brengen, uit een "downcomer” naar het opvangorgaan bestaat.

14. Inrichting volgens één -Jer conclusies 2-13, met het kenmerk, 35 dat de vloer van de meetkamer één geheel is met het dek van de onder het opvangorgaan liggende fractioneertrap. 790 7 1 4 3