ES2349234T3

ES2349234T3 - Dispositivo de distribución para recipientes de flujo descendente en dos fases simultáneas y procedimiento de distribución.

Info

Publication number: ES2349234T3
Application number: ES06701030T
Authority: ES
Inventors: Morten Muller
Original assignee: MORTEN MUELLER Ltd APS
Current assignee: Morten Mueller Ltd Aps
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2010-12-29
Anticipated expiration: 2026-01-20
Also published as: DK1846150T3; CN101142014B; WO2006076923A1; EP1846150B1; CA2595478C; CA2595478A1; DE602006016071D1; JP5663128B2; EA011977B1; EA200701545A1; ATE477050T1; JP2008528248A; EP1846150A1; CN101142014A

Abstract

Procedimiento para distribuir uniformemente un flujo descendente de líquido y vapor a través del área en sección transversal de un recipiente de flujo descendente en dos fases simultáneas por debajo de una bandeja de recogida de líquido substancialmente horizontal (20, 60, 80, 100, 120), comprendiendo el procedimiento las etapas de: - recoger líquido en una cubeta de líquido (30, 71, 89, 108, 130) en dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120), - recoger vapor en un espacio de vapor (29, 72, 90, 109, 131) por encima de dicha cubeta de líquido (30, 71, 89, 108, 130), - proporcionar una pluralidad de unidades de distribución (31, 75, 91, 111) para conducir dicho vapor y dicho líquido hacia abajo a través de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120), comprendiendo cada una de dichas unidades de distribución (31, 75, 91, 111) un conducto descendente (21, 61, 81, 101, 134), un conducto de líquido (34, 77, 88, 112, 133) y una zona de mezcla de vapor/líquido, - teniendo dicho conducto descendente (21, 61, 81, 101, 134) una entrada de vapor (32,,, 107, 129), situado en un extremo superior del mismo para conducir vapor desde dicho espacio de vapor (29, 72, 90, 109, 131) a través de dicha entrada de vapor (32,,, 107, 129) a dicha zona de mezcla de vapor/líquido, y - dicho conducto de líquido (34, 77, 88, 112, 133) tiene una pared (21, 61, 82, 102, 121) con una o más aberturas (26, 64, 65, 84, 105, 106, 127) que se extienden a través de dicha pared a diferentes distancias por encima de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120) para conducir el líquido desde dicha cubeta de líquido (30, 71, 89, 108, 130) a través de dichos orificios (26, 64, 65, 84, 105, 106, 127) y dicha zona de mezcla de vapor/líquido, en cuya zona el vapor de dicho conducto descendente (21, 61, 81, 101, 134) se combina con el líquido de dicho conducto de líquido (34, 77, 88, 112, 133) en una corriente combinada en dicha zona de mezcla de vapor/líquido, - pasar la mayor parte de dicho vapor a través de dichas entradas de vapor (32,,, 107, 129), a través de dichos conductos descendentes (21, 61, 81, 101, 134) y dicha zonas de mezcla de vapor/líquido, - pasar substancialmente todo de dicho líquido de dicha cubeta de líquido (30, 71, 89, 108, 130) a través de dicha uno o más aberturas (26, 64, 65, 84, 105, 106, 127) a dicha zona de mezcla de vapor/líquido a través de dichos conductos de líquido, - pasar dicho vapor y dicho el líquido de dicha zona de mezcla de vapor/líquido al espacio por debajo de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120), y - reducir la diferencia entre la presión del vapor inmediatamente por encima de una superficie (28, 74, 87, 110, 132) de dicho líquido en un punto adyacente a dicha pared (21, 61, 82, 102, 121) y aguas arriba desde una de dichas una o más aberturas (26; 64, 65, 84, 105, 106, 127) y la presión del vapor aguas abajo desde dichas una o más aberturas (26, 64, 65, 84, 105, 106, 127) en el mismo nivel que dicha superficie (28, 74, 89, 110, 132).

Description

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0001] La invención se refiere a un dispositivo de distribución de vapor y de líquido uniformemente sobre la sección transversal de un vaso con flujo descendente simultáneo en dos fases. La invención es adecuada para, pero no se limita a la aplicación de distribuir gas tratado rico en hidrógeno y líquidos de hidrocarburo en el lecho(s) de catalizador en un reactor de hidroprocesamiento, tal como un reactor de hidrotratamiento o hidrocraqueo.

TÉCNICA RELACIONADA

[0002] Un gran número de diseños de bandejas de distribución para vasos de flujo descendente simultáneo en dos fases se han descrito en la literatura y en patentes. La mayoría de estos diseños pertenecen a una de las dos categorías dadas a continuación:

Bandejas de distribución de tipo chimenea:

[0003] Estos distribuidores consisten en una placa de bandeja horizontal provista de una pluralidad de chimeneas que se extienden hacia arriba por encima de la placa de bandeja. Las chimeneas forman canales de flujo para el flujo de vapor a través de la placa de bandeja. Para los primeros diseños de bandeja de distribución se proporcionaron aberturas de líquido para el flujo de líquido en la placa de bandeja. Para los diseños de bandeja de distribución que se utilizan actualmente una o más aberturas de líquido laterales para el flujo de líquido se proporcionan en el lado de las chimeneas. Esta(s) abertura(s) de líquido lateral(es) puede(n) estar en una o más elevaciones y puede(n) variar en tamaño y forma. El área de flujo total de las aberturas de líquido se selecciona para mantener un cierto nivel de líquido en la bandeja y el área en sección transversal total de las chimeneas de vapor normalmente se selecciona para obtener una baja caída de presión a través de la bandeja para asegurarse de que la fuerza impulsora para el flujo de líquido a través de las aberturas de líquido es principalmente la cabeza estática de la columna de líquido por encima de la abertura de líquido, y no la caída de presión causada por el flujo de vapor a través de las chimeneas. [0004] Un ejemplo de una bandeja de distribución de tipo de chimenea se proporciona en la patente US 4.788.040. Una bandeja de distribución previa 56 se utiliza por encima de una bandeja de distribución final 66. La bandeja de distribución final 66 es una bandeja provista de aberturas/perforaciones de líquido 84 para el flujo de líquido y con chimeneas cubiertas 62 para el flujo de vapor. Las chimeneas 62 también están provistas de aberturas de líquido laterales 90 para el flujo de líquido. Las bandejas de distribución con aberturas de líquido en o cerca de la placa de bandeja han mostrado ser sensibles a ensuciarse y obturarse debido a que las impurezas en partículas tienden a depositarse en la bandeja y obturar las aberturas de líquido. [0005] Otro ejemplo de una bandeja de distribución de tipo de chimenea se proporciona en la patente US 4.126.540. Esta bandeja de distribución consiste en una placa de bandeja 33 provista de una pluralidad de chimeneas 31. Cada chimenea está provista de una o varias aberturas de líquido laterales para el flujo de líquido 34. Todas las aberturas de líquido están en la elevación H por encima de la placa de bandeja. Una placa perforada 32 está colocada por encima de la bandeja de chimenea. La placa perforada tiene perforaciones 30. No se proporcionan perforaciones en la placa 32 directamente por encima de las chimeneas 31. De esta manera, se previene el flujo de líquido directo a través del extremo superior y abierto de las chimeneas. Otra forma de prevenir el flujo de líquido directo es mediante una tapa de la chimenea 24. Esta bandeja tiene una resistencia mejorada a la suciedad y a la obturación, ya que las aberturas de líquido se encuentran en una elevación más alta y las impurezas en partículas, por lo tanto, pueden depositarse en la bandeja sin obturar las aberturas de líquido. El inconveniente de los diseños de bandeja de chimenea con aberturas de líquido en una única elevación es un rango de medida de flujo del líquido pobre. A bajas velocidades de flujo del líquido, el nivel estará en las aberturas de líquido y el flujo de líquido a través de cada chimenea se vuelve muy sensible a las variaciones en la profundidad del líquido que siempre existen en la bandeja. A altas velocidades de flujo de líquido, el líquido desbordará las chimeneas elevadas más bajas y causará la mala distribución del líquido. [0006] La patente US 5.484.578 describe un sistema de distribución que consiste en una bandeja de distribución previa 17 y una bandeja de distribución final

18. La bandeja de distribución final 18 es un tipo de bandeja de chimenea provista de una pluralidad de chimeneas no idénticas 33 y 34. Las chimeneas están provistas de aberturas de líquido laterales para el flujo de líquido en una o más elevaciones. Las chimeneas 33 tienen una o más aberturas de líquido en una elevación menor que las chimeneas 34. De esta manera, el rango de medida del flujo de líquido de la bandeja de distribución se incrementa. Las chimeneas están provistas de muescas 38 para reducir la mala distribución de líquido en caso de que el líquido se desborde en las chimeneas. [0007] Puesto que la velocidad de flujo hacia abajo dentro de las chimeneas tiene que ser baja, el patrón de flujo de salida desde las chimeneas de las referencias de patentes citadas es normalmente un patrón de flujo de baja interacción con el líquido cayendo más o menos vertical hacia abajo desde los bordes de goteo de las chimeneas. Hay un límite de cuán cerca pueden estar separadas las chimeneas. Con muchas chimeneas en la bandeja en una separación cercana, el flujo de líquido por chimenea es bajo. Por lo tanto, el área de las aberturas de líquido también necesita reducirse para mantener todavía el nivel de líquido deseado en la bandeja. Si el tamaño de las aberturas de líquido es menor de 15-30 mm2, entonces las aberturas de líquido se vuelven susceptibles a la suciedad y a la obturación. En otras palabras, hay una densidad de chimeneas máxima que no debe superarse si debe evitarse la obturación de las aberturas de líquido. Para diseños de bandejas de chimenea típicos para reactores de hidroprocesamiento la densidad máxima de las chimeneas oscila de 50 a 100 chimeneas por metro cuadrado para evitar la obturación de las aberturas de líquido. Debido al número limitado de puntos de distribución o de chimeneas, es deseable una determinada distribución de líquido a la salida de cada chimenea para evitar un fluyo de líquido a modo de punto debajo de cada chimenea y ningún flujo de líquido en las áreas entre chimeneas adyacentes. [0008] La patente US 5.403.561 describe el uso de medios de producción de pulverización cónica 23 en la salida de las chimeneas 24 en una bandeja de distribución de chimenea 22. Los medios de producción de pulverización pueden consistir en cinta metálica enrollada en forma de una hélice cónica invertida. La pulverización cónica de vapor/líquido asegurará una buena distribución de líquido local desde cada salida de la chimenea. Se pretende que la pulverización de vapor y líquido se superpongan al incidir en la superficie superior del lecho fijo 18. [0009] Un segundo ejemplo de cómo se puede lograr una buena distribución de líquido local en la salida de cada chimenea se proporciona en la patente US 6.613.219. Un sistema de dispersión 28, tal como una placa perforada, se utiliza por debajo de las chimeneas para distribuir el líquido. [0010] Un tercer ejemplo de la distribución de líquido local mejorada en la salida de cada chimenea se proporciona en la patente WO 00/53307. Un elemento de distribución de flujo 10 que consiste en placas corrugadas radialmente alineadas 22, 22a, 22b se inserta en la salida 12 de la chimenea 14 para producir una pulverización cónica. El pequeño tamaño de los canales de flujo entre las placas corrugadas hace este diseño propenso a obturarse por impurezas sólidas. [0011] Un inconveniente de todas las bandejas de chimenea a las que se hace referencia es que el área de chimenea total necesita ser grande para lograr bajas velocidades de flujo y caída de presión en la entrada de la chimenea. Si la caída de presión de vapor que entra en la chimenea es excesiva, esta caída de presión aumentará la caída de presión a través de las aberturas de líquido laterales. El resultado es que el rango de medida del flujo de líquido de la bandeja de distribución se reduce. En casos operativos con bajo flujo de líquido y alto flujo de vapor el nivel del líquido será aún más bajo, y en los casos operativos con alto flujo de líquido y bajo flujo de vapor el nivel de líquido será aún mayor. Además, la sensibilidad del flujo de líquido desde cada chimenea a las variaciones en la profundidad del líquido a través de la bandeja se incrementa significativamente con la caída de presión incrementada para la entrada de vapor a la chimenea, ya que hay un gran cambio en la velocidad de flujo del líquido cuando el nivel del líquido pasa a una abertura de líquido. [0012] En aplicaciones comerciales, las chimeneas pueden ocupar tanto como hasta un 30% del área de la bandeja de distribución total. Por lo tanto, existe una resistencia al flujo de líquido a través de la placa de bandeja y se pueden producir gradientes de nivel de líquido en la bandeja. Los gradientes de nivel de líquido resultarán en una mala distribución del líquido. Las tapas de la chimenea que impiden el flujo de líquido directo en la chimenea pueden ocupar hasta un 50% del área de la bandeja de chimenea total en diseños comerciales. Una cantidad significativa del líquido que entra en la bandeja de distribución desde arriba, por lo tanto, golpeará estas tapas. Como consecuencia, el líquido que golpea las tapas necesita fluir hasta el borde de la tapa y caer hacia abajo a través del vapor que entra en la chimenea. Una cantidad significativa del líquido, por lo tanto, se puede retirar mediante el vapor en la chimenea y, en consecuencia, sobrepasar las aberturas de líquido laterales y causar una mala distribución del líquido.

Tipo de tapa de burbuja de bandejas de distribución:

[0013] Estos distribuidores tienen un modo completamente diferente de operación que las bandejas de distribución de tipo de chimenea. Mientras que la cabeza de líquido estático es la fuerza impulsora para la distribución de líquido en las bandejas de distribución de chimenea, la fuerza impulsora para la distribución de líquido en la bandeja de tapa de burbuja es el flujo de vapor. El distribuidor de la tapa de burbuja consiste en una placa de bandeja horizontal. Una pluralidad de unidades de distribución o tapas de burbuja se proporcionan para el flujo de vapor y de líquido a través de la placa de bandeja. Cada tapa de burbuja es un conducto de flujo en forma de U invertida que consiste en canal(es) de flujo ascendente y canal(es) descendente(s). La parte inferior cada canal de flujo ascendente está provista de una o más aberturas de vapor laterales, típicamente ranuras verticales o muescas en V invertidas. El canal(es) descendente(s) se extiende(n) a través de la placa de bandeja. El vapor pasa a través de las aberturas de vapor laterales en la parte inferior de cada canal de flujo ascendente y genera así una caída de presión del espacio de vapor por encima de la bandeja en el interior del canal de flujo ascendente. Debido a que esta caída de presión, el líquido se eleva en el canal de flujo ascendente, se mezcla con el vapor y la mezcla de dos fases fluye a través del canal de flujo ascendente, sobre un vertedero interno y hacia abajo a través del canal de flujo descendente y sale de la unidad de distribución por debajo de la bandeja. [0014] Un ejemplo de una bandeja de distribución de tapa de burbuja tradicional se proporciona en la patente US 3.218.249. La bandeja de distribución consiste en la placa de bandeja 18 provista de una pluralidad de conductos descendente cilíndricos 26 que sirven como canales de flujo descendente. Una tapa 28 se superpone con cada conducto descendente y, por lo tanto, forma un canal de flujo ascendente anular entre la tapa y el conducto descendente. La tapa está provista de ranuras tal como se indica en la figura 6. Durante la operación, un nivel de líquido se acumulará en la bandeja a un nivel intermedio en las ranuras. El vapor pasará a través de la sección seca y superior de la ranura. Por lo tanto, se genera una caída de presión desde el exterior de la tapa hacia el interior del canal de flujo ascendente anular. Debido a esta caída de presión, el líquido se levanta de la cubeta de líquido en la bandeja hacia arriba en el canal ascendente anular, donde se mezcla con el vapor. La corriente de dos fases primero fluye hacia arriba a través del canal de flujo ascendente anular, luego el flujo toma un giro de 180º sobre el vertedero interno, que consiste en el borde superior del conducto descendente, y, finalmente, la corriente en dos fases fluye hacia abajo a través del conducto descendente y sale de la tapa de burbuja por debajo de la placa de bandeja 18. [0015] El conducto descendente y la tapa de la unidad de distribución de la tapa de burbuja pueden tener diversas formas y diseños, tal como se muestra en la patente US 5.942.162, donde se sugieren formas cuadradas y rectangulares de la tapa y

del conducto descendente, además de la forma circular. [0016] El distribuidor de la tapa de burbuja tiene tres problemas principales de funcionamiento:

1.: El flujo de líquido desde cada unidad de distribución es muy sensible a las variaciones en la profundidad del líquido a través de la placa de bandeja. Esto es especialmente cierto en aplicaciones con alta carga de vapor.

2.: Para reducir el problema de rendimiento mencionado en 1, los distribuidores de la tapa de burbuja necesitan diseñarse con velocidades de flujo en dos fases tan bajas como sea posible en el interior de los dispositivos. Dado que las velocidades de flujo de vapor y de líquido en el recipiente de flujo descendente se fijan por otros parámetros, las áreas de flujo disponibles en la tapa de burbuja, el área de flujo ascendente, el área de flujo sobre el vertedero interno y la zona de flujo descendente necesitan maximizarse para alcanzar las bajas velocidades de flujo en dos fases deseadas. Por lo tanto, las tapas de burbuja ocupan una gran parte del área de flujo descendente total necesaria para maximizarse para alcanzar las bajas velocidades de flujo en dos fases deseadas. Por lo tanto, las tapas de burbuja ocupan una gran parte de la superficie total de la placa de bandeja de distribución. En los diseños comerciales, hasta un 50% del área de la bandeja puede ser ocupada por las tapas de burbuja y, al mismo tiempo, el nivel del líquido es bajo, por lo general sólo 50-100 mm. Como resultado, la velocidad de flujo del líquido horizontal entre las tapas de burbujas adyacentes debido al líquido que fluye a través de la placa de bandeja es alta y, en consecuencia, se pueden producir grandes gradientes de nivel de agua en la bandeja debido a la pérdida por fricción. Los gradientes de nivel de líquido se traducirán en una mala distribución adicional de líquido. La resistencia al flujo cruzado del líquido y, por lo tanto, los gradientes de nivel de líquido son mayores para las tapas de burbuja con una sección transversal rectangular que para tapas de burbuja con una sección transversal redonda, debido a una mayor pérdida por fricción.

3.: Existen gradientes de presión en el espacio de vapor por encima de la bandeja de distribución. El flujo de líquido de cada tapa de burbuja es sensible a estas diferencias de presión. [0017] La patente US 6.769.672 describe una bandeja de distribución de tipo de tapa de burbuja con una sensibilidad significativamente reducida del flujo de líquido de cada tapa de burbuja a las variaciones en la profundidad del líquido a través de la placa de bandeja. La tapa de burbuja mejorada tiene dos tipos diferentes de canales de flujo ascendente: canales de flujo ascendente 16 con alto flujo de vapor,

pero bajo flujo de líquido, y canales de flujo ascendente 15 con bajo flujo de vapor y alto flujo de líquido. Sin embargo, las tapas de burbuja siguen ocupando una gran parte del área de la bandeja y los gradientes de nivel de líquido debido al flujo de líquido a través de la bandeja siguen siendo motivo de preocupación. [0018] El documento EP 0 848 974 A1 describe un diseño de tipo de tapa de burbuja del tipo general descrito con mayor detalle anteriormente y es equivalente a la patente US 5.942.162, que también se ha descrito en mayor detalle con anterioridad. [0019] El documento intermedio WO 2005/068039 describe un diseño de tipo de tapa de burbuja con inserciones en el canal de flujo que constituye un cuerpo romo. Los diseños que se muestran en la referencia también se han descrito previamente en la literatura, por ejemplo, en la patente US 6.984.365 B2, en particular, en las figuras 17 y 19, en cuyas figuras se utilizan unas aspas 461 y 560 en la misma posición que en el documento WO 2005/068039, es decir, en la zona de transición entre los canales de flujo ascendente y de flujo descendente. [0020] Tal como se ha mencionado, las velocidades de flujo en dos fases en las tapas de burbuja debe mantenerse lo más bajas posible. Esto es para reducir la pérdida de presión por fricción en la tapa de burbuja. Una baja pérdida de presión por fricción resulta en la reducción de la sensibilidad del flujo de líquido desde cada tapa de burbuja hacia las variaciones inevitables en la profundidad del líquido a través de la bandeja. Por esta razón, los intentos de mejorar la distribución local o la distribución de líquido a la salida de cada tapa de burbujas mediante el uso de diferentes inserciones para la dispersión de líquidos han fallado. Un ejemplo de ese intento se proporciona en la patente US 5.158.714. Las inserciones representan una restricción del flujo e incrementarán la pérdida de presión por fricción. Como consecuencia, las tapas de burbuja con inserciones u otras restricciones de flujo muestran una sensibilidad significativamente mayor del flujo de líquido desde cada tapa de burbuja respecto a las variaciones en la profundidad del líquido a través de la bandeja, que a su vez producen una pobre distribución de líquido a lo ancho de la bandeja. Una pobre distribución del líquido a lo ancho de la bandeja no puede compensarse mediante una distribución de líquido local mejorada en las salidas de la tapa de burbuja.

CRITERIOS PARA EL RENDIMIENTO CORRECTO DE UNA BANDEJA DE DISTRIBUCIÓN

[0021] Los siguientes criterios deben cumplirse mediante una bandeja de

distribución adecuada:

A) Debe estar cerca de idénticas velocidades de flujo de líquido desde cada una de las unidades de distribución en la bandeja de distribución, sin importar las variaciones en la profundidad del líquido en la bandeja. La sensibilidad a las variaciones en la profundidad del líquido se cuantifica como una mala distribución del líquido debida a condiciones de "fuera de nivel" de 12,7 mm (½ pulgada), %Mal½

pulgada:

imagen1

donde: % Mal½ pulgada es el porcentaje de mala distribución de líquido debido a condiciones de "fuera de nivel" de 12,7 mm (½ pulgada). QIalto es el flujo volumétrico de líquido a través de una unidad de distribución elevada 6,35 mm (¼ de pulgada) más alta que el promedio, m3/s. QIbajo es el flujo volumétrico de líquido a través de una unidad de distribución elevada 6,35 mm (¼ de pulgada) por debajo del promedio, m3/s.

La variación en la profundidad del líquido desde la unidad de distribución a la unidad de distribución (condiciones de fuera de nivel) siempre existirá en las unidades de hidroprocesamiento comerciales, dado que:

1) El anillo de soporte y, por lo tanto, la placa de bandeja no está en el nivel perfecto, ver la figura 10.

2) La placa de bandeja y/o las vigas de soporte de la bandeja se desviarán debido a la carga.

3) Hay desplazamientos en la elevación de cada unidad de distribución individual en la bandeja debido a las tolerancias de fabricación.

4) La superficie de líquido será ondulada debido a las condiciones bastante turbulentas por encima de la bandeja de distribución y debido al líquido que cae desde arriba.

5) Con frecuencia hay gradientes de nivel de líquido significativos sobre la bandeja debido al líquido que fluye a través de la bandeja. A menudo, existe un flujo radial desde la línea central del recipiente hacia la pared del recipiente.

Una diferencia típica de nivel en los reactores comerciales debido a las tolerancias de fabricación e instalación (puntos anteriores 1, 2 y 3) es de aproximadamente 12,7 mm (0,5 pulgadas).

B) Habrán muchas unidades de distribución por m2 del área de la bandeja. Con aproximadamente 90 unidades de distribución por m2, la propagación de líquidos causada por una capa de 200 mm de espesor de bolas inertes de 25,4 mm (1 pulgada) de diámetro, colocadas debajo de la bandeja de distribución, resulta en una distribución de líquido uniforme a la salida de esta capa de partículas inertes, que típicamente es la entrada del lecho catalizador activo en un reactor catalítico. Si se utilizan medios para mejorar la distribución local del líquido que sale de cada unidad de distribución, entonces puede ser aceptable menos de 90 unidades de distribución por m2. La cobertura del lecho catalizador con las unidades de distribución será lo más uniforme posible. No habrá zonas cercanas a la pared del reactor, al pozo termométrico

o a las estructuras de soporte, que no están cubiertas por las unidades de distribución.

C) El distribuidor debe ser resistente a las incrustaciones tales como escamas y partículas. Estas impurezas sólidas siempre estarán presentes en las aplicaciones comerciales.

D) Algo de líquido pasará con la fase de vapor y tomará el camino de vapor a través de la unidad de distribución. La mala distribución del líquido causada por este efecto debe reducirse al mínimo.

E) El líquido que entra en la bandeja de distribución no se distribuye uniformemente. Algunas áreas de la bandeja de distribución reciben grandes cantidades de líquido, mientras que otras áreas pueden no recibir ningún líquido en absoluto, ver la figura 11. Por lo tanto, es importante que el líquido pueda fluir a través de la bandeja desde un área a otra sin crear gradientes de nivel de líquido excesivos.

F) Existen gradientes de presión en el espacio de vapor por encima de la bandeja de distribución, ya que la energía cinética de los flujos de salida de alta velocidad desde un difusor de entrada o un mezclador entre lechos se convierte en un aumento de presión, de modo que la presión cerca de la pared del reactor es típicamente superior a la presión cerca del centro del reactor, véase la figura 12. Una diferencia de presión típica en los reactores comerciales es de aproximadamente 50 Pa. Debe haber velocidades de flujo de líquido casi idénticas desde cada una de las unidades de distribución en la bandeja de distribución, sin que importen estas diferencias de presión. La sensibilidad a las diferencias de presión se cuantifica como una mala distribución del líquido debida a una diferencia de presión de 50 Pa en el espacio de vapor por encima de la bandeja de distribución:

imagen1

donde: % Mal50Pa es el porcentaje de mala distribución de líquido debido a la diferencia de presión de 50 Pa. QIhp es el flujo volumétrico de líquido a través de una unidad de distribución expuesta a 25 Pa mayor que la presión media de entrada en el espacio de vapor, m3/s. QItp es el flujo volumétrico de líquido a través de una unidad de distribución expuesta a 25 Pa inferior a la presión media de entrada en el espacio de vapor, m3/s. [0022] Obsérvese que una diferencia de presión en el espacio de vapor por encima de la bandeja de distribución causa también una diferencia de nivel. En las áreas con baja presión el nivel aumentará y en las zonas con alta presión el nivel se reducirá, véase la figura 12. %Mal50Pa es la mala distribución de líquido resultante de la presión y del efecto de nivel combinados.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

[0023] La invención según lo definido por las reivindicaciones adjuntas representa una nueva familia de bandejas de distribución para recipientes de flujo descendente simultáneo en dos fases que se ha desarrollado para cumplir con los seis criterios para el adecuado funcionamiento de una bandeja de distribución antes mencionada. [0024] La presente invención combina los principios tanto de las bandejas de distribución del tipo de chimenea como de las bandejas de distribución del tipo de tapa de burbuja. La fuerza impulsora para la distribución de líquido de la presente invención es, por lo tanto, una combinación de la cabeza estática de una columna de líquido en la bandeja y el flujo de vapor a través del dispositivo. [0025] Un diseño de la bandeja de distribución consiste en una placa de bandeja con una pluralidad de conductos descendente que se extiende hasta por encima de la placa de bandeja. Los conductos descendentes tienen extremos superiores abiertos en comunicación fluida con el espacio de vapor por encima de la bandeja y extremos inferiores abiertos que se comunican con el espacio debajo de la bandeja. Los conductos descendentes sirven como canales para pasar el vapor y el líquido a través de la bandeja. Un conducto de líquido se proporciona también para cada conducto descendente con una entrada de líquido sumergida en la cubeta de líquido en la bandeja, con una sección para el flujo hacia arriba de líquido y con aberturas de líquido en más elevaciones en comunicación fluida con el conducto descendente. El conducto de líquido se utiliza para transferir el líquido desde la cubeta de líquido dentro del conducto descendente. El extremo inferior del conducto descendente está provisto de medios para mejorar la distribución local de líquido desde cada conducto descendente, tales como paletas, pantallas, cintas, placas corrugadas, planas o curvadas, con o sin perforaciones. [0026] La mayor parte del vapor que fluye a través del extremo superior y abierto del conducto descendente y genera así una caída de presión debida a la fricción y debida a la aceleración. Esta caída de presión se utiliza para elevar el líquido en el interior del conducto de líquido a través de la entrada de líquido. El nivel del líquido en el conducto de líquido está por encima de todas o de algunas de las aberturas de líquido, y, por lo tanto, el líquido que fluye a través de las aberturas de líquido y en el conducto descendente donde se mezclan con el vapor que fluye hacia abajo. La mezcla de dos fases fluye a través del conducto descendente y pasa a través de los medios para mejorar la distribución de líquido antes de salir del conducto descendente. [0027] La bandeja de distribución ha mejorado significativamente el rendimiento de la distribución en términos de mantenerse cercanos a idénticos del flujo de líquido y de vapor a través de todas las unidades de distribución en la bandeja sin importar las variaciones en la profundidad del líquido o en la presión de entrada de vapor a través de la placa de bandeja para una amplia gama de velocidades de flujo tanto de líquido como de vapor. Debido a la dirección inicial del flujo hacia arriba del líquido en el conducto de líquido, escamas y partículas tienden a depositarse aguas arriba de las aberturas líquido. Por lo tanto, el distribuidor es menos susceptible a la suciedad y a la obturación que una bandeja de chimenea convencional. La unidad de distribución que consiste en el conducto descendente y en el conducto de líquido es muy compacta y las unidades de distribución sólo ocupan una pequeña fracción del área de la bandeja. Por lo tanto, la resistencia al flujo de líquido a través de la bandeja es baja, y las cantidades de líquido que traspasan las aberturas de líquido a través de las entradas de vapor es mucho menor que para una bandeja de chimenea convencional.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0028]

La figura 1 es una representación esquemática de un reactor típico con tres lechos del catalizador para el hidrotratamiento de fracciones de hidrocarburos.

Las figuras 2A, 2B, 2C y 3 representan un ejemplo de una realización de una bandeja de distribución de la presente invención. La figura 2A es una vista en sección desde arriba de una realización de la invención tomada a lo largo del segmento A-A. La figura 2B es una vista lateral en sección tomada a lo largo del segmento B-B de la figura 2A. Las flechas en la figura 2B indican la trayectoria del flujo del líquido a través de la unidad de distribución. La figura 2C es una vista lateral en sección tomada a lo largo del segmento C-C de la figura 2A. La figura 3 es una visión simplificada en sección desde arriba de una sección de la bandeja de distribución que muestra cinco unidades de distribución en un paso triangular.

Las Figuras 4A, 4B y 4C muestran las unidades de distribución de la técnica anterior, que han sido evaluadas y comparadas con la bandeja de distribución de la presente invención. La figura 4A es una vista en sección lateral de una chimenea de baja velocidad de la técnica anterior. La figura 4B es una vista en sección lateral de una chimenea de alta velocidad de la técnica anterior. La figura 4C es una vista en sección lateral de una unidad de distribución de tapa de burbuja de la técnica anterior.

Las figuras 5A, 5B y 5C representan un ejemplo de una realización de una unidad de distribución de la presente invención. La figura 5A es una vista en sección desde arriba de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento A-A de las figuras 5B y 5C. La figura 5B es una vista en sección lateral de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento B-B de la figura 5A. Las flechas en la figura 5B indican la trayectoria del flujo del líquido a través de la unidad de distribución. La figura 5C es una vista en sección lateral de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento C-C de la figura 5A.

Las figuras 6A, 6B y 6C representan un ejemplo de una realización de una unidad de distribución de la presente invención. La figura 6A es una vista en sección desde arriba de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento A-A de la figura 6B y 6C. La figura 6B es una vista en sección lateral de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento B-B de la figura 6A. Las flechas en la figura 6B indican la trayectoria del flujo del líquido a través de la unidad de distribución. La figura 6C es una vista en sección lateral de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento C-C de la figura 6A.

Las figuras 7A, 7B, 7C y 7D representan un ejemplo de una realización de una unidad de distribución de la presente invención. La figura 7A es una vista en sección desde arriba de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento A-A de las figuras 7C y 7D. La figura 7B es una vista en sección desde arriba de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento B-B de las figuras 7C y 7D. La figura 7C es una vista en sección lateral de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento C-C de las figuras 7A y 7B. La figura 7D es una vista en sección lateral de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento D-D de la figura 7A y 7B. Las flechas en la figura 7C y 7D indican la trayectoria del flujo del líquido a través de la unidad de distribución.

Las figuras 8A, 8B, 8C, 8D y 9 representan un ejemplo de una realización de una bandeja de distribución de la presente invención. La figura 9 es una vista simplificada desde arriba de una sección de la bandeja de distribución. La figura 8A es una vista en sección desde arriba de la sección de bandeja indicada con una línea de puntos en la figura 9. La figura 8B es una vista en sección lateral de la sección de la bandeja tomada a lo largo del segmento B-B de la figura 8A. La figura 8C es una vista en sección lateral del conducto de líquidos tomada a lo largo del segmento C-C de la figura 8A. La figura 8D es una vista lateral en sección del conducto descendente tomadas a lo largo del segmento D-D de la figura 8A. Las flechas en la figura 8B, 8C y 8D indican la trayectoria del flujo de fluido a través de las unidades de distribución.

Las figuras 10 a 12 muestran criterios para la correcta ejecución de una bandeja de distribución.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

[0029] En los reactores de hidroprocesamiento comerciales la mezcla de dos fases de los reactivos fluye simultáneamente hacia abajo a través de un lecho fijo de partículas de catalizador sólido. El patrón de flujo ideal en dicho reactor es un flujo de tapón donde el líquido fluye hacia abajo con la misma velocidad (basado en el reactor vacío) en todos los puntos de la sección transversal del reactor. En el caso ideal de flujo de tapón, el mismo es cierto para la fase de vapor: el vapor fluye hacia abajo con una velocidad idéntica (basada en el reactor vacío) en todos los puntos de la sección transversal del reactor. [0030] En los reactores comerciales el flujo de tapón no se logra nunca debido a las bandejas de distribución no ideales, la carga desigual de catalizador y/o la presencia de depósitos en el espacio vacío entre las partículas del catalizador. Por lo tanto, en algunas zonas del lecho catalizador la velocidad de flujo de líquido es mayor que el promedio y la velocidad del vapor es menor que el promedio. Debido a la alta capacidad calorífica del líquido en relación con el vapor, la subida de temperatura en °C por metro de la trayectoria de flujo es baja en estas áreas. Del mismo modo, en otras áreas del lecho catalizador la velocidad de flujo del líquido es menor que el promedio y la velocidad del vapor es superior al promedio. Una vez más debido a la alta capacidad calorífica del líquido en relación con el vapor la subida de temperatura en °C por metro de trayectoria de flujo es alta en estas áreas. [0031] Como resultado, a pesar que la mezcla reactiva tiene una temperatura uniforme en la entrada del reactor, algunas áreas del lecho catalizador se calientan más que otras cuando los líquidos pasan a través del lecho. Además, debido a que la velocidad de reacción aumenta al aumentar la temperatura, este efecto tiende a acelerarse: las zonas calientes del lecho catalizador tienen una alta velocidad de reacción y, por lo tanto, se libera aún más calor en estas zonas que en las zonas frías. [0032] Debido a la diferencia de velocidad de reacción entre las zonas calientes y las zonas frías del lecho catalizador, también se desarrollan diferencias en la composición química de los fluidos. [0033] La falta de uniformidad en la temperatura y en la composición química en un plano horizontal tiene varios efectos negativos: [0034] Todos los catalizadores de hidroprocesamiento se desactivan durante la operación. Con el fin de compensar la disminución de la actividad del catalizador, la temperatura del lecho promedio se incrementa durante la ejecución. En algún momento, al final de la ejecución, el pico de temperatura en el lecho catalizador alcanza su valor máximo permitido. En este punto, toda la unidad de proceso necesita detenerse y el catalizador debe ser regenerado o reemplazado. Ahora bien, si no hay uniformidad de la temperatura en el plano horizontal del final de ejecución, se producirá en una etapa anterior y a una temperatura de lecho promedio más baja. La mayor frecuencia de detenciones causadas por temperaturas no uniformes tiene un alto coste para la refinería en términos de pérdida de producción, mayor consumo del catalizador y mano de obra adicional. [0035] Otro efecto de la falta de uniformidad es que el grado de conversión química es desigual. Una fracción de los reactivos se convierte en una gran parte, mientras que la fracción restante de los reactivos se convierte en una menor parte. El resultado es a menudo una calidad del producto en general inferior.

[0036] Un primer ejemplo es un reactor de hidrotratamiento diesel donde componentes de hidrocarburos que contienen azufre y H2 se convierten en componentes de hidrocarburos libres de azufre y H2S. Si existen temperaturas no uniformes, entonces una fracción del aceite de alimentación se hace reaccionar a una temperatura más alta y quizás también a una velocidad espacial menor debido a la menor velocidad del líquido, tal como se mencionó anteriormente. Otra fracción del aceite de alimentación se hace reaccionar a menor temperatura y tal vez también a mayor velocidad espacial debido a la mayor velocidad del líquido. El resultado es que el azufre orgánico tiende a "desviarse" del lecho catalizador a través de las áreas con baja temperatura y alta velocidad espacial. Este desvío aumenta significativamente el contenido de azufre orgánico en el producto global. Con el fin de satisfacer las especificaciones del producto sobre el contenido de azufre orgánico, el refinador necesita reducir la velocidad de alimentación o aumentar la temperatura de funcionamiento del reactor para compensar las temperaturas y la composición no uniformes. La reducción de la velocidad de alimentación tiene un coste significativo en términos de producción perdida. El aumento de la temperatura del reactor resulta en un mayor consumo de energía y en una longitud de ejecución reducida con mayor frecuencia de detenciones para la generación/reemplazo del catalizador. El aumento de la frecuencia de detenciones tiene costes significativos, tal como se mencionó anteriormente. [0037] Un segundo ejemplo es un reactor de hidrocraqueo, donde los componentes de hidrocarburos más pesados y H2 se convierten en componentes de hidrocarburos más ligeros. Una vez más, si existen temperaturas no uniformes, entonces una fracción del aceite de alimentación se hace reaccionar a una temperatura más alta y quizás también a una velocidad espacial menor debido a la menor velocidad del líquido. Otra fracción del aceite de alimentación se hace reaccionar a menor temperatura y tal vez también a mayor velocidad espacial debido a la mayor velocidad del líquido. El resultado es que parte del aceite de alimentación pesado se "sobrefracciona" para que la producción de gases C1-C4 y componentes de nafta ligeros no deseados se eleve significativamente, mientras que otra parte del aceite de alimentación pesado solamente se convierte en una menor parte. La selectividad de las reacciones de hidrocraqueo hacia el producto deseado se reduce y la conversión global de los componentes de alimentación pesados a componentes de productos más ligeros también se reduce. Ambos efectos están asociados con costes significativos para el refinador.

[0038] La falta de uniformidad en la temperatura y en la composición química en el plano horizontal de un lecho catalizador son inevitables en los reactores de hidroprocesamiento comerciales. Sin embargo, la falta de uniformidad puede minimizarse mediante el uso de reactores internos adecuados, tales como bandejas de distribución y dispositivos de mezcla entre lechos. [0039] Con referencia ahora a la figura 1, que muestra un reactor típico con reactor interno y con tres lechos del catalizador fijos para el hidroprocesamiento de fracciones de hidrocarburos y con la inyección de fluido de templado para el control de la temperatura de entrada al segundo y tercer lechos del catalizador. La figura 1 tiene por objeto definir la ubicación típica de la bandeja de distribución en relación con los lechos del catalizador y otros partes internas del reactor. [0040] El reactor consiste en una carcasa de presión que tiene una boquilla de entrada de vapor/líquido 2. La alta velocidad de la corriente de entrada se divide en el difusor de entrada 3, para evitar que el chorro de entrada de alta velocidad impacte en la bandeja de distribución, lo que podría dar lugar a una reentrada del líquido, ondas y gradientes de presión. Por debajo del difusor de entrada se coloca la primera bandeja de distribución 4 para distribuir el vapor y el líquido uniformemente sobre la sección transversal del reactor antes de que los fluidos entren en el primer lecho catalizador 5. El lecho catalizador 5 está soportado por una pantalla de catalizador o rejilla de soporte

11. Normalmente, sobre la rejilla de soporte 11 y las vigas de soporte 12 actúan grandes fuerzas y, por lo tanto, a menudo se requieren para absorber estas fuerzas. El fluido de templado puede añadirse a través de una boquilla de templado y del distribuidor 8 al vapor y al líquido que salen del primer lecho catalizador. La mezcla de vapor y líquido fluye ahora a través del mezclador entre lechos 9, donde se equilibran la temperatura y la composición de la corriente. Un dispositivo de impacto 10 está situado en la salida del mezclador para asegurar que la alta velocidad de la corriente de salida del mezclador se descompone con el fin de evitar que el chorro de alta velocidad impacte en la bandeja de distribución, lo que daría lugar a la reentrada del líquido, ondas y gradientes de presión. El flujo de dos fases entra ahora en la segunda bandeja de distribución 4, que distribuye el vapor y el líquido uniformemente sobre la sección transversal del reactor antes que los fluidos entren en el segundo lecho catalizador 6. [0041] El lecho catalizador 6 está soportado por una pantalla de catalizador o rejilla de soporte 11. Normalmente grandes fuerzas actúan sobre la rejilla de soporte 11 y por lo tanto, a menudo se requieren las vigas de apoyo 12 para absorber estas fuerzas. El fluido de templado puede añadirse a través de la boquilla de templado y el distribuidor 8 al vapor y al líquido que salen del lecho catalizador 6. La mezcla de vapor y de líquido fluye ahora a través del mezclador entre lechos 9, donde se equilibran la temperatura y la composición de la corriente. Un dispositivo de impacto 10 está situado en la salida del mezclador para asegurar que la alta velocidad de la corriente de salida del mezclador se descompone con el fin de evitar que el chorro de alta velocidad impacte en la bandeja de distribución, lo que daría lugar a la reentrada del líquido, ondas y gradientes de presión. La corriente de dos fases entra ahora en la tercera bandeja de distribución 4, que distribuye el vapor y el líquido uniformemente sobre la sección transversal del reactor antes que los fluidos entren en el tercer lecho catalizador 7. [0042] El tercer lecho catalizador se apoya sobre material soporte inerte 13 en la parte inferior de la carcasa de presión 1. Un colector de salida se utiliza en la salida del reactor como pantalla de catalizador/partículas inertes y para lograr una distribución de flujo uniforme en la parte inferior del tercer lecho 7. El vapor y el líquido fluyen a través del colector de salida 14 y salen del reactor a través de la boquilla de salida 15. [0043] También se pueden aplicar más o menos de tres lechos catalizadores. El número total de bandejas de distribución en un reactor a menudo es igual al número de lechos catalizadores. Se pueden utilizar bandejas de distribución previa para la recogida a escala y distribución del líquido en bruto (no mostradas en la figura 1) aguas arriba de cualquiera de las bandejas de distribución 4. La utilización de bandejas de distribución previa reduce los gradientes de nivel de líquido y las salpicaduras de líquidos en las bandejas de distribución 4, que normalmente reduce los gradientes de presión en el espacio de vapor por encima de las bandejas de distribución 4 y reduce la posibilidad de que los distribuidores en las bandejas de distribución 4 se tapen con impurezas sólidas. Sin embargo, las bandejas de distribución previa pueden ocupar hasta una altura de reactor adicional. [0044] Las Figuras 2, 3, 5, 6, 7, 8 y 9 representan estructuras alternativas de la bandeja de distribución según la presente invención. Las figuras se presentan únicamente para caracterizar la invención y las alternativas. No se pretende limitar el ámbito de los conceptos aquí descritos o servir como dibujos de trabajo. No debe interpretarse como el establecimiento de límites sobre el ámbito del concepto inventivo. Las dimensiones relativas mostradas mediante los dibujos no deben considerarse iguales o proporcionales a las realizaciones comerciales.

[0045] Una realización de una bandeja de distribución de la presente invención se muestra en las figuras 2A, 2B, 2C y 3. La figura 2A es una vista en sección desde arriba de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento A-A. La figura 2B es una vista en sección lateral de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento B-B de la figura 2A. Las flechas en la figura 2B indican la trayectoria del flujo de líquido a través de la unidad de distribución. La figura 2C es una vista en sección lateral de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento C-C de la figura 2A. La figura 3 es una vista simplificada en sección desde arriba de una sección de la bandeja de distribución que muestra la disposición de las unidades de distribución en la placa de bandeja. [0046] La bandeja de distribución consiste en una placa de bandeja 20 provista de muchas unidades de distribución idénticas 31 en un paso triangular uniforme. La placa de bandeja 20 generalmente se monta a partir de varios segmentos de bandeja, donde cada segmento de bandeja es capaz de pasar a través de la boquilla de registro de inspección del reactor. La placa de bandeja 20 está generalmente provista de un registro de inspección, cerca del centro del reactor para proporcionar un paso para el personal y el equipo durante la carga del catalizador y la inspección. Normalmente se requieren estructuras de soporte, tales como un anillo de soporte, soldadas a la pared interior del recipiente y vigas de soporte para soportar la placa de bandeja. La placa de bandeja 20 está provista de una pluralidad de orificios en un paso triangular. Un conducto descendente circular 21 está ajustado a través de cada orificio. [0047] Opcionalmente, una sección de flujo de área reducida puede proporcionarse dentro del conducto descendente, tal como la sección de área de flujo reducida que consiste en dos orificios circulares 23 y 24 concéntricos con el conducto descendente 21. Se proporcionan cuatro cortes rectangulares 25 en el borde inferior del conducto descendente 21. Una placa perforada 35 está montada debajo del conducto descendente 21. Otros medios para proporcionar una sección de área de flujo reducida y una distribución de líquido mejorada en la salida del conducto descendente se pueden utilizar, tales como aspas, deflectores, cintas, placas onduladas, planas o curvadas, con

o sin perforaciones. [0048] Opcionalmente, la entrada del vapor al conducto descendente tiene una sección de área de flujo reducido, tal como la sección de área de flujo reducido que consiste en la pieza de conducto circular 32 concéntrica con el conducto descendente

21. [0049] El conducto de líquido está hecho de la pared lateral 22 y la pared

superior 33, que están unidas a la pared externa del conducto descendente 21. Las aberturas de líquido 26 se proporcionan en más elevaciones para formar un paso líquido desde el conducto de líquido dentro del conducto descendente. [0050] Las uniones entre la placa de bandeja 20 y el conducto descendente 21, entre la pared lateral 22 y el conducto descendente 21, entre la pared superior 33 y la pared lateral 22, entre la pared superior 33 y el conducto descendente 21 y entre la pared superior 33 y la pieza de conducto 32 son a estancas a la presión. [0051] Durante el funcionamiento, el líquido se recogerá en una cubeta de líquido 30 en la placa de bandeja 20 y habrá una fase de vapor 29 por encima de la cubeta de líquido 30. Debido a las condiciones de turbulencias por encima de la placa de bandeja, la separación de fases normalmente no se completará, lo que significa que algunas burbujas de vapor existen en el líquido y que gotas de líquido existen en el vapor. El vapor fluye a través de la pieza de conducto 32 y dentro del conducto descendente 21 a una velocidad relativamente alta en comparación con los diseños de bandeja de chimenea tradicionales. Por lo tanto, se genera una caída de presión desde el exterior hacia el interior del conducto descendente 21. Esta caída de presión se utiliza para elevar el líquido desde la cubeta 30 hacia arriba dentro del conducto de líquido 34, de modo que el nivel de líquido 28 en el conducto de líquido 34 normalmente es más alto que el nivel de líquido 27 en la placa de bandeja 20, dependiendo de la pérdida por fricción para la entrada de líquido y el flujo en el conducto de líquido. El líquido en el conducto de líquido primero fluye hacia arriba y luego a través de la fracción de las aberturas de líquido 26 que están elevadas o por debajo del nivel de líquido 28 en el conducto de líquido. El líquido desde las aberturas de líquido entra entonces en el conducto descendente 21, donde se mezcla con el vapor que fluye hacia abajo dentro del conducto descendente antes de que los fluidos entren en la sección de área de flujo reducido que consiste en las aberturas 23 y 24, donde la velocidad del flujo se incrementa para una mejor dispersión del líquido. La mezcla de dos fases dispersas se distribuye entonces mediante la placa perforada 35 y a través de las cuatro aberturas 25. Una fracción de la corriente de fluido pasa a través de las perforaciones en la placa 35 en una dirección vertical, mientras que el líquido restante pasa a través de las aberturas 25 en una dirección horizontal. Los orificios en la placa perforada 35 son lo suficientemente pequeños para evitar que el chorro de alta velocidad mueva las partículas situadas debajo de la bandeja de distribución. [0052] La unidad de distribución 31 está normalmente diseñada para que el nivel de líquido 27 en la bandeja esté entre el borde inferior de la pared lateral 22 y el borde superior de la pieza de conducto 32 para todos los casos de explotación (es decir, para todas las combinaciones relevantes del flujo de vapor y de líquido). Las dimensiones del distribuidor, que normalmente se ajustan para conseguir esto, incluyen: el tamaño, el número y la elevación de las aberturas de líquido 26, el área en sección transversal del conducto de líquido 34, el área en sección transversal del conducto descendente 21 y el área en sección transversal de la pieza de conducto 32. [0053] El rendimiento de la distribución de la presente invención se mejora con una caída aumentada de la presión de la bandeja, tal como se explica a continuación. El área de la sección transversal de la sección de área de flujo reducida consiste en las aberturas 23 y 24 y los medios de distribución de líquido mejorado, que consisten en las aberturas 25 y la chapa perforada 35, son de tamaño normalizado para lograr un nivel aceptable de descenso global de la presión de la bandeja y para lograr la dispersión del líquido. Una caída de la presión de la bandeja demasiado alta añadirá una gran carga a la placa de bandeja de durante la operación, que requerirá soportes de bandeja más fuertes, aumentará el flujo de fuga de líquido no deseado a través de las juntas entre los segmentos de la bandeja y hará el diseño mecánico de la bandeja más complicado. Una caída de la presión de la bandeja demasiado alta también se sumará a la inicial y al coste de operación de la unidad de proceso. El coste inicial se incrementa debido al requerimiento de estructuras de soporte más fuertes para la bandeja de distribución y debido a la mayor presión de diseño de los equipos aguas arriba. El coste de explotación se incrementa debido al requerimiento de energía adicional para las bombas y los compresores de alimentación de gas o de vapor y líquido al reactor. [0054] Hay dos razones principales para mejorar el rendimiento en términos de baja mala distribución, tal como se define en la ecuación (1), de la presente invención en relación con una bandeja de chimenea tradicional, como la descrita en la patente US

5.484.578: Razón 1: Debido a la función de sellado del líquido del conducto de líquido 34 sólo hay un flujo muy bajo o nulo de vapor a través de las aberturas de líquido 26, que se encuentran en

o por encima del nivel de líquido 28 en el interior del conducto de líquido. Por lo tanto, la presión en la superficie del líquido 28 está cerca de la presión dentro del conducto descendente en la misma elevación. Como resultado, la caída de presión impulsora para el flujo de líquido a través de una abertura de líquido 26 se debe principalmente a la presión estática de la columna de líquido en el interior del conducto de líquido que está por encima de la abertura de líquido. Esto es, a diferencia de una bandeja de

chimenea tradicional, donde la fuerza impulsora es a la vez la altura del líquido por encima de la abertura lateral de líquido más la caída de presión de entrada vapor a la chimenea. El resultado es que el cambio gradual en el flujo de líquido cuando el nivel de líquido 28 aumenta o se reduce y, por lo tanto, pasa a través de una abertura de líquido 26 que no es tan grande para una unidad de distribución de la presente invención como para una bandeja de chimenea tradicional. Razón 2: Si consideramos una unidad de distribución de la presente invención que se eleva más baja que una unidad de distribución alta en la misma bandeja, los niveles de líquido 27 y 28 serán más altos en relación con esa unidad de distribución. Por lo tanto, hay una columna de líquido más alta por encima de las aberturas de líquido (más fuerza impulsora para el flujo de líquido a través de las aberturas) y quizás también un área más grande de aberturas de líquido disponible para el flujo de líquido (por debajo de la superficie 28). La unidad de distribución baja pasará así más líquido que la unidad de distribución alta. Sin embargo, dado que las unidades de distribución baja y alta se encuentran en la misma placa de bandeja, la caída de presión total a través de cada una de las dos unidades de distribución necesita ser idéntica. Una fracción significativa de la caída de presión de la bandeja está en la sección de área de flujo reducido en las aberturas 23 y 24 y en los medios de distribución mejorada de líquido, las aberturas 25 y la placa perforada 35. Para la unidad de distribución baja, la mayor velocidad de flujo de líquido a través de estas secciones resulta en una caída de presión mayor. Para compensar, por la unidad de distribución baja pasará menos vapor que por la unidad de distribución alta, para que la caída de presión a través de las dos unidades se iguale entre sí. El flujo de vapor reducido a través de la unidad baja resulta en la caída de presión reducida para la entrada de vapor al conducto descendente 21 y, por lo tanto, un menor nivel de líquido 28 en el interior del conducto de líquido. El reducido nivel de líquido 28 resulta en un menor flujo de líquido a través de las aberturas de líquido

26. La unidad de distribución de la presente invención, por lo tanto, tiene una cierta respuesta compensatoria a las variaciones en la profundidad del líquido en la bandeja o bien a diferencias en la elevación de las diferentes unidades de distribución, lo que no tiene una bandeja de chimenea tradicional. Para una unidad de distribución baja, el nivel de líquido 28 será menor en relación al nivel del líquido 27 que para una unidad de distribución alta. Este efecto compensatorio tiende a reducir la mala distribución de líquido debido a las condiciones fuera de nivel, tal como se define en la ecuación (1). [0055] Otros beneficios de la presente invención en relación con la técnica

anterior incluyen:

-Mejora del rango de medida de flujo de líquido y vapor.

-Buena propagación/distribución local de líquido desde cada conducto descendente 21.

-Baja mala distribución de líquido causada por las variaciones de presión en el espacio de vapor por encima de la bandeja, tal como se define en la ecuación (2).

-Bajo riesgo de ensuciado y obturación de las aberturas de líquido 26 debido a la dirección inicial hacia arriba del flujo de líquido, que tiende a separar o asentar suciedades y partículas antes de que estos sólidos lleguen a las aberturas de líquido 26. [0056] A diferencia de las bandejas de chimenea de la técnica anterior, pueden existir altas velocidades de vapor en el conducto descendente 21 y en el conducto 32 sin afectar negativamente al rendimiento de distribución. En consecuencia, la bandeja de distribución de la presente invención puede diseñarse para un área de sección transversal total baja de los conductos descendentes. El resultado es que sólo una fracción más pequeña del área de la bandeja está ocupada por unidades de distribución. Esto tiene varios beneficios, incluyendo:

1.: El área de flujo disponible para el flujo de líquido horizontal a través de la placa de bandeja es grande y, por lo tanto, los gradientes de nivel de líquido debido a este flujo cruzado son pequeños y no afectan negativamente al rendimiento de la distribución de la bandeja en ninguna proporción significativa.

2.: Debido a la pequeña área de la sección transversal total de la pieza de conducto 32 en la bandeja 20 no se necesitan tapas por encima de la unidad de distribución ya que sólo pequeñas cantidades de líquido se desviarán de las aberturas de líquido 26 a través de los extremos superiores de los conductos descendentes.

3.: La bandeja es más fácil de limpiar durante los períodos de parada del reactor debido a los anchos carriles de limpieza entre las unidades de distribución adyacentes. La limpieza se realiza normalmente con chorro de agua a alta presión.

4.: Los segmentos de la bandeja son más fáciles de montar y desmontar, ya que hay mucho espacio de acceso disponible entre las unidades de distribución para herramientas y personal. [0057] El rendimiento de la bandeja de distribución de la presente invención ha sido comparado con el rendimiento de otros tres tipos de bandejas de distribución:

1. Una bandeja de chimenea tradicional diseñada con baja velocidad de vapor en la chimenea.

2. Una bandeja de chimenea con alta velocidad de vapor en la chimenea que resulta en un mayor grado de dispersión de líquido y de distribución de líquido en la salida.

5 3. Una bandeja de tapa de burbuja tradicional. [0058] El rendimiento de distribución ha sido evaluado en una solicitud correspondiente a un reactor de hidroprocesamiento con un diámetro interior de 4,5 m. El flujo de líquido volumétrico real a la bandeja de distribución oscila de 53 m3/hr a 663 m3/hr que corresponde a flujos de masa de líquido en el reactor que oscilan de 2

10 ton/m2/hr a 25 ton/m2/hr. El flujo de vapor volumétrico real a la bandeja varía desde

5.370 m3/hr a 19.243 m3/hr. Las propiedades del vapor y del líquido utilizadas se proporcionan en la tabla 1. El rendimiento del distribuidor se ha evaluado en 30 combinaciones de flujo de líquido y de vapor para cubrir el rango de flujo de operación relevante. Estas combinaciones de flujo de líquido y el vapor se proporcionan en la

15 tabla 2.

Tabla 1: Propiedades de vapor y líquido utilizados para la comparación del distribuidor

Densidad de vapor, en kg/m3: 25

Viscosidad del vapor, cP: 0,02

Densidad del líquido, kg/m3: 600

Viscosidad del líquido, cP: 0,15

Tensión superficial del líquido, dinas/cm: 8,0

20 Tabla 2: Combinaciones de flujo de vapor y líquido utilizadas para la comparación del distribuidor

Nº del conjunto de datos: Flujo volumétrico de líquido real m3/h Flujo volumétrico de vapor real m3/h

1: 53 5,370

2: 53 7,831

3: 53 11,188

4: 53 14,991

53: 19,243

6: 106 5,370

7: 106 7,831

8: 106 11,188

9: 106 14,991

106: 19,243

11: 159 5,370

12: 159 7,831

13: 159 11,188

14: 159 14,991

159: 19,243

16: 265 5,370

17: 265 7,831

18: 265 11,188

19: 265 14,991

265: 19,243

21: 464 5,370

22: 464 7,831

23: 464 11,188

24: 464 14,991

464: 19,243

26: 663 5,370

27: 663 7,831

28: 663 11,188

29: 663 14,991

30: 663 19,243

[0059] Las cuatro bandejas de distribución han sido diseñadas para lograr un rendimiento óptimo para los flujos y propiedades del fluido dadas anteriormente. Dibujos de las chimeneas y la tapa de burbuja evaluadas se proporcionan en las figuras 5 4A, 4B y 4C. Dibujos del distribuidor evaluado de la presente invención se proporcionan en las figuras 2A, 2B, 2C y 3. El número de unidades de distribución de las bandejas de distribución y el paso utilizados se muestran en la tabla 3. El rendimiento de una bandeja de distribución siempre se puede mejorar mediante el aumento de la altura del distribuidor. La carcasa de presión de un rector es una pieza

10 de equipo costosa y un distribuidor más alto ocupará más espacio del reactor y aumentará el tamaño y el coste del reactor. Para realizar una comparación equitativa, la altura total de las unidades de distribución por encima de la placa de bandeja para las cuatro bandejas de distribución es de 240 mm.

15 Número de unidades de distribución y paso

Paso del distribuidor: Separación del distribuidor, mm Número de unidades de distribución por m2 Número de unidades de distribución en la bandeja

Bandeja de chimenea de velocidad baja: Triangular 113 90 1350

Bandeja de chimenea de velocidad alta: Triangular 162 44 653

Bandeja de tapa de burbuja: Triangular 105 105 1564

Presente invención: Triangular 136 62 937

[0060] Con referencia ahora a las figuras 4A, 4B y 4C. La figura 4A es una vista en sección lateral de una de las chimeneas de la bandeja de distribución de chimenea de baja velocidad evaluada. Las flechas en la figura indican la trayectoria del 5 flujo de fluido. La chimenea 40 consiste en un conducto de diámetro nominal de 50 mm (2 pulgadas) con un diámetro interior de 54,8 mm y un diámetro exterior de 60,3 mm. La chimenea pasa a través de la placa de bandeja 41. La chimenea se extiende 226 mm por encima de la placa de bandeja. Una tapa circular 42 con un diámetro de 85 mm se coloca por encima de la chimenea a una altura de 240 mm por encima de la

10 placa de bandeja. La chimenea 40 está provista de cinco aberturas de líquido circulares 43, que están igualmente separadas en la dirección vertical y que tienen todas un diámetro de 5,9 mm. El centro del orificio de líquido más bajo se eleva 50 mm por encima de la placa de bandeja. La separación vertical entre orificios de líquido adyacentes es de 35 mm.

15 [0061] La figura 4B es una vista en sección lateral de una de las chimeneas de la bandeja de distribución de chimenea de alta velocidad evaluada. Las flechas en la figura indican la trayectoria del flujo del fluido. La chimenea 44 consiste en un conducto de diámetro nominal de 38 mm (1 ½ pulgadas) con un diámetro interior de 42,8 mm y un diámetro exterior de 48,3 mm. La chimenea pasa a través de la placa de

20 bandeja 45. La chimenea se extiende 240 mm por encima de la placa de bandeja. Debido a la pequeña área de sección transversal total de las chimeneas de la bandeja no se utiliza tapa de chimenea. La chimenea 44 está provista de cinco aberturas de líquido circulares 46 que son equidistantes en la dirección vertical y que tienen un diámetro de 8,2 mm. El centro del orificio de líquido más bajo se eleva 50 mm por encima de la

25 placa de bandeja. La separación vertical entre orificios de líquido adyacentes es de 38 mm. Unas inserciones 47 para la dispersión de líquidos se encuentran en la salida de la chimenea 44 para lograr una mejor distribución del líquido que sale por la chimenea. [0062] La figura 4C es una vista en sección lateral de una de las unidades de tapa de burbuja de la bandeja de distribución de la tapa de burbuja evaluadas. Las flechas en la figura indican la trayectoria del flujo de fluido. La tapa de burbuja consiste en un conducto descendente 48, que pasa a través de la placa la bandeja 49. El conducto descendente 48 consiste en un conducto de diámetro nominal de 38 mm (1 ½ pulgadas) con un diámetro interior de 42,8 mm y un diámetro exterior de 48,3 mm. La altura del conducto descendente que se extiende por encima de la placa de bandeja es de 225 mm. La tapa 50 está superpuesta concéntricamente al conducto descendente y está construida de conducto de diámetro nominal 64 mm (2 ½ pulgadas) con un diámetro interior de 66,9 mm y un diámetro exterior de 73,0 mm. El extremo superior de la tapa está cerrado por una placa circular 52. El borde inferior de la tapa 50 se eleva 50 mm por encima de la placa de bandeja. La placa circular 52 se eleva 240 mm por encima de la placa de bandeja. La pared lateral de la tapa está provista de seis ranuras verticales y rectangulares 51, distribuidas uniformemente a lo largo de la circunferencia de la tapa. Cada ranura es de 90 mm de alto y 3,5 mm de anchura. [0063] El nivel del líquido en la placa de bandeja, la mala distribución del líquido debida a 12,7 mm (2 ½ pulgadas) fuera de nivel tal como se define en la ecuación (1), la mala distribución de líquido debido a la diferencia de presión de 50 Pa tal como se define en la ecuación (2), la diferencia máxima de nivel de líquido en la bandeja causado por el flujo de líquido a través de la bandeja y las velocidades de flujo dentro de las unidades de distribución es cada una de las 30 combinaciones de flujo de líquido y vapor que se proporcionan en las tablas 4, 5, 6 y 7 para cada una de las cuatro bandejas de distribución.

imagen1

[0064] A continuación se describe el rendimiento de los cuatro distribuidores sobre la base de los seis criterios para el correcto rendimiento de una bandeja de distribución dados anteriormente.

Criterio A:

[0065] Tal como se aprecia en la tabla 4, el nivel de líquido en la bandeja de chimenea de velocidad baja es principalmente una función del flujo de líquido. Con alto flujo de líquido el nivel es alto. Con bajo flujo de líquido el nivel es bajo. Como consecuencia del bajo nivel de líquido a bajas velocidades de flujo de líquido la mala distribución debida a 12,7 mm (½ pulgada) fuera de nivel es alta (véase el conjunto de datos Nº 1 a 10 y el conjunto de datos Nº 15). En el conjunto de datos Nº 5, la mala distribución debida a 12,7 mm (½ pulgada) fuera de nivel es tan alta como un 200%, lo que indica la completa mala distribución sin flujo de líquido a través de la chimenea más elevada. La bandeja de chimenea de velocidad baja, por lo tanto, no tiene el rango de medida de flujo de líquido requerido. La mala distribución promedio debido a 12,7 mm (½ pulgada) fuera del nivel de los 30 conjuntos de datos es un 33,6%. [0066] Al comparar las tablas 4 y 5 se puede observar que el nivel de líquido en la bandeja de chimenea de alta velocidad es menor que el nivel de líquido en la bandeja de chimenea de baja velocidad para los conjuntos de datos con flujo de líquido bajo y flujo de vapor alto, a pesar de que el máximo nivel de líquido (conjunto de datos Nº 26) es mayor para la bandeja de chimenea de velocidad alta. El rango de medida de flujo de líquido de una bandeja de chimenea se reduce con el aumento de la velocidad del flujo en la chimenea. Para la bandeja de chimenea de alta velocidad la caída de presión de vapor que entra en la chimenea es alta y se incrementa significativamente cuando el flujo de vapor a la bandeja se incrementa. Por lo tanto, la caída de presión a través de las aberturas de líquido laterales también aumenta cuando el flujo de vapor se incrementa y en las aberturas de líquido comienza a pasar más líquido. El nivel de líquido en la bandeja, por lo tanto, se reduce hasta que el flujo de líquido a través de las aberturas de líquido es igual al flujo de líquido alimentado a la bandeja. El bajo nivel del líquido en combinación con la alta caída de presión en las aberturas de líquido resulta en una mala distribución mayor debido a los 12,7 mm (½ pulgada) fuera del nivel de la chimenea de alta velocidad que la chimenea de baja velocidad en los conjuntos de datos con el flujo de líquidos bajo y el flujo de vapor alto. La mala distribución promedio debida a 12,7 mm (½ pulgada) fuera del nivel de los 30 conjuntos de datos es un 60,7%, que es casi dos veces más alto que el de la chimenea de baja velocidad. [0067] Tal como se observa en la tabla 6, el nivel de líquido en la bandeja de tapa de burbuja es principalmente una función de la velocidad de flujo de vapor y no tanto de la velocidad de flujo del líquido. A velocidades de vapor altas el nivel del líquido es bajo, y en velocidades de flujo de vapor bajas el nivel del líquido es alto. La mala distribución promedio debido a 12,7 mm (½ pulgada) fuera del nivel de los 30 conjuntos de datos es del 52,0%, que es casi tan alta como para la chimenea de alta velocidad. [0068] Tal como se observa en la tabla 7, la bandeja de distribución de la presente invención tiene una mala distribución completamente aceptable debido a 12,7 mm (½ pulgada) fuera de nivel a lo largo de todo el rango de flujos de vapor y de líquido. La mala distribución es generalmente un poco más alta a bajos flujos de líquido y bajos flujos de vapor. La mala distribución promedio debida a 12,7 mm (½ pulgada) fuera del nivel de los 30 conjuntos de datos es del 17,9%, lo que es significativamente menor que para los otros tres tipos de distribuidor. La mala distribución por ciento promedio de los cuatro tipos de distribuidor se comparan en la figura 13.

Criterio B:

[0069] Tal como se observa en la tabla 3, las bandejas de distribución con dispersión relativamente baja o distribución del líquido que sale de cada unidad de distribución (es decir, la bandeja de chimenea de velocidad baja y la bandeja de tapa de burbuja) tiene una densidad de distribución de 90 unidades/m2 o mayor y, por lo tanto, debe lograrse la distribución uniforme en la entrada del lecho catalizador activo. Para las bandejas de distribución diseñadas para la dispersión de líquidos y una cierta distribución de líquido a la salida de cada unidad de distribución (es decir, la bandeja de chimenea de velocidad alta y la bandeja de distribución de la presente invención) la densidad de unidad de distribución es inferior a 90 unidades/m2, pero las inserciones utilizadas para la dispersión de líquido en la salida de las unidades de distribución están diseñadas para que se logre una distribución uniforme de líquido a la entrada del catalizador activo.

Criterio C:

[0070] Los cuatro distribuidores están diseñados para permitir la acumulación de una capa de sarro y partículas en la placa de bandeja hasta una profundidad de la capa de 50 mm antes que la función de distribución se vea afectada debido a la suciedad y la obturación de las aberturas y canales de flujo. Las cuatro bandejas de distribución, por lo tanto, tienen una resistencia aceptable a la suciedad y la obturación. La tapa de burbuja y la unidad de distribución de la presente invención tienen una mejor resistencia a la suciedad que las dos bandejas de chimenea. Para la tapa de burbuja, la velocidad de flujo de vapor es alta a través de las ranuras, lo que tiende a mantener los espacios limpios y libres de suciedad. Para la bandeja de distribución de la presente invención, la dirección del flujo inicial es hacia arriba de todo el líquido en el conducto de líquido, que hace que el sarro y las partículas se asienten en la bandeja antes de que estos sólidos lleguen a las aberturas de líquido.

Criterio D:

[0071] Las chimeneas de la bandeja de chimenea de velocidad baja ocupan el 24,2% de la sección transversal del reactor. Las tapas de la chimenea ocupan el 48,2% del área de la sección transversal del reactor. Por lo tanto, una cantidad significativa de líquido que cae sobre la bandeja de distribución desde arriba golpeará las tapas. Este líquido fluirá a los bordes de la tapa y deberá caer a través del flujo horizontal de vapor que entra en la chimenea. Una cantidad significativa del líquido puede arrastrarse por el vapor. Este líquido, por lo tanto, se desviará de las aberturas laterales líquido y resultará en la mala distribución del líquido. [0072] Las chimeneas de la bandeja de chimenea de velocidad alta ocupan sólo el 5,9% de la sección transversal del reactor. Las tapas de la chimenea no son necesarias, ya que sólo una pequeña cantidad del líquido que cae sobre la bandeja de distribución desde arriba golpeará los extremos superiores abiertos de las chimeneas y se desviará a las aberturas de líquido laterales a través de las chimeneas. [0073] Para las tapas de burbuja un poco de líquido arrastrado entrará en la parte superior de las ranuras, junto con el vapor. Sin embargo, cuando el líquido arrastrado está entrando en las ranuras con el vapor, menos líquido se eleva desde la cubeta de líquido. El diseño de la tapa de burbuja, por lo tanto, tiende a compensar el líquido atrapado.

[0074] La bandeja de distribución de la presente invención tiene un área de conducto descendente pequeña. Por lo tanto, como para la bandeja de chimenea de velocidad alta, sólo pequeñas cantidades de líquido que caen sobre la bandeja de distribución desde arriba golpearán en el extremo superior abierto del conducto descendente y se desviarán a los conductos de líquido a través del conducto descendente.

Criterio E:

[0075] Tal como se aprecia en las tablas 4, 5, 6 y 7, la diferencia de nivel causada por el flujo de líquido a través de la bandeja se incrementa con el aumento en la velocidad de flujo de líquido a la bandeja. [0076] La bandeja de chimenea de alta velocidad y la bandeja de distribución de la presente invención tienen diferencias de nivel relativamente bajas de un máximo de 1,4 mm y 3,3 mm, respectivamente. [0077] La bandeja de chimenea de baja velocidad tiene altas diferencias de nivel de hasta 8,0 mm, debido a la mayor área de sección transversal de la chimenea. [0078] La bandeja de la tapa de burbuja tiene grandes diferencias de nivel inaceptables superiores a 50 mm, debidas a la gran parte del área de la bandeja ocupada por las tapas y debido al nivel del líquido más bajo. Al comparar las grandes diferencias de nivel con la gran mala distribución debida a 12,7 mm (½ pulgada) fuera de nivel, se puede concluir que la grave mala distribución de líquido resultará de la bandeja de tapa de burbuja en las altas velocidades de flujo del líquido.

Criterio F:

[0079] La mala distribución de líquidos causada por una diferencia de presión de 50 Pa en el espacio de vapor por encima de la bandeja de distribución para cada uno de los cuatro distribuidores se proporciona en las tablas 4, 5, 6 y 7 y se comparan en la figura 13. Tal como se puede apreciar, la bandeja de chimenea de velocidad alta y la bandeja de tapa de burbuja son sensibles a las variaciones de presión con la mala distribución de líquido promedio debido a la diferencia de presión de 50 Pa del 44,9% y del 30,2% respectivamente. La bandeja de chimenea de baja velocidad se ve menos afectada por las variaciones de presión y tiene una mala distribución promedio debido a la diferencia de presión de 50 Pa del 16,8%, mientras que la bandeja de distribución de la presente invención tiene la menor sensibilidad a variaciones de presión con una mala distribución promedio debida a la diferencia de presión de 50 Pa de sólo un 10,4%. [0080] Un resumen de la comparación anterior de los cuatro tipos de bandejas

5 de distribución basado en los seis criterios se proporciona en la tabla 8. Tal como se observa en la tabla 8, la bandeja de distribución de la presente invención es la bandeja de distribución óptima.

Tabla 8: Resumen de la comparación de los cuatro tipos de bandeja de distribución.

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Bandeja de chimenea de baja velocidad: Bandeja de chimenea de alta velocidad Bandeja de tapa de burbujas Presente invención

Criterio A:: Pobre Muy pobre Muy pobre Bueno

Criterio B:: Bueno Bueno Bueno Bueno

Criterio C:: Aceptable Aceptable Bueno Bueno

Criterio D:: Pobre Aceptable Bueno Aceptable

Criterio E:: Pobre Bueno Muy pobre Bueno

Criterio F:: Aceptable Pobre Pobre Bueno

[0081] Ahora se presentarán algunas realizaciones alternativas de la presente invención. Se puede utilizar más de un conducto de líquido por unidad de distribución. La resistencia del flujo requerida para el flujo de líquido desde la cubeta de líquido a 15 través de los conductos de líquido y en el conducto descendente se obtiene típicamente principalmente por las aberturas de líquido. Sin embargo, también se puede utilizar aberturas o restricciones a la entrada del conducto de líquido o en el interior del conducto de líquido para lograr la resistencia al flujo requerida. Las aberturas de líquido pueden tener cualquier forma, como por ejemplo, circular, rectangular o una 20 muesca troncocónica. El área en sección transversal del conducto de líquido puede tener cualquier forma, como por ejemplo circular, elíptica, triangular, rectangular, poligonal, anular o de cualquier forma compuesta de tales formas. El área en sección transversal del conducto descendente puede tener cualquier forma, tal como por

ejemplo forma circular, elíptica, triangular, rectangular, poligonal o cualquier compuesto de tales formas. El área en sección transversal de la sección de área reducida puede tener cualquier forma, tal como por ejemplo circular, elíptica, triangular, rectangular, poligonal, anular o de cualquier forma compuesta de tales formas. Ni los medios para lograr una difusión mejorada de líquido en la salida de conducto descendente, ni la sección de área de flujo reducido necesariamente tienen que utilizarse. Se pueden utilizar placas del impacto por debajo de la salida del conducto descendente para romper la velocidad del chorro para evitar que el chorro sea capaz de mover las partículas inertes o del catalizador por debajo, y para mejorar la distribución de líquidos. La placa de impacto puede ser plana o curvada o tener cualquier otra forma. La placa de impacto puede ser sólida o puede tener perforaciones

o aberturas. [0082] Un ejemplo de una realización alternativa de una unidad de distribución de la presente invención se proporciona en las figuras 5A, 5B y 5C. La figura 5A es una vista en sección desde arriba de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento A-A de las figuras 5B y 5C. La figura 5B es una vista en sección lateral de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento B-B de la figura 5A. Las flechas en la figura 5B indican la trayectoria del flujo del líquido a través de la unidad de distribución. La figura 5C es una vista en sección lateral de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento C-C de la figura 5A. [0083] La bandeja de distribución consiste en una placa de bandeja 60 provista de una pluralidad de unidades de distribución 75. Cada unidad de distribución consiste en un conducto descendente rectangular 61 instalada a través de orificios pasantes en la placa de bandeja 60. Una sección de área de flujo reducido se proporciona dentro del conducto descendente que consiste en un canal rectangular 68 y un deflector 69. Dos conductos de líquido permiten el flujo de líquido desde la cubeta de líquido 71 y en el interior del conducto descendente 61. El primer conducto de líquido 77 tiene una sección transversal rectangular y está hecho de paredes laterales 62 y paredes superiores e inferiores 63 y 67. La resistencia de flujo requerida hacia el flujo de líquido desde la cubeta de líquido a través del primer conducto de líquido 77 y en el conducto descendente se obtiene mediante dos restricciones en serie: Una abertura de entrada rectangular 66 y una abertura de líquido que consiste en de una ranura vertical

64. El segundo conducto de líquido 76 está formado por la pared interna del conducto descendente rectangular 61 y la pared externa del canal rectangular 68. La resistencia del flujo requerida para el flujo de líquido desde la cubeta de líquido a través del segundo conducto de líquido y en el conducto descendente se obtiene mediante una abertura de entrada circular 65. Se utilizan medios de propagación mejorada del líquido 70 en la salida del conducto descendente. Estos medios pueden consistir en aspas, deflectores, cintas, juntas, placas corrugadas, planas o curvadas, con o sin perforaciones. [0084] Todas las uniones entre las paredes laterales 62 y el conducto descendente 61, entre la pared superior 63 y las paredes laterales 62, entre la pared superior 63 y el conducto descendente 61, entre la pared inferior 67 y las paredes laterales 62, entre la pared inferior 67 y el conducto descendente 61, entre el conducto descendente 61 y la placa de bandeja 60, entre el deflector 69 y el conducto descendente 61 y entre el deflector 69 y el canal 68 son esencialmente estancas a las fugas. [0085] Durante el funcionamiento, el vapor 72 fluye a través del extremo superior abierto del conducto descendente 61. Por lo tanto, se genera una caída de presión desde el exterior hacia el interior del conducto descendente 61. Esta caída de presión se utiliza para elevar el líquido desde la cubeta 71 hacia arriba en el primer y segundo conductos de líquido 77 y 76. El líquido en el primer conducto de líquido 77 fluye primero a través de la abertura de entrada 66 que representa una restricción de flujo, a continuación el líquido fluye hacia arriba y a través de la abertura de líquido que consiste en la ranura vertical 64 antes de que el líquido se mezcle con el vapor que fluye hacia abajo dentro del conducto descendente 61. El líquido en el segundo conducto de líquido 76 primero fluye a través de la abertura de entrada 65, lo que representa una restricción de flujo, a continuación el líquido fluye hacia arriba entre el canal 68 y el conducto descendente 61 y, finalmente, el líquido desborda el borde superior del canal 68 y al interior del canal 68, donde se mezcla con la mezcla en dos fases que fluye hacia abajo. La velocidad de flujo aumentada en la sección de área de flujo restringido, que representa el canal 68, resulta en una dispersión líquida parcial o completa. El canal chorro de salida de chorro en dos fases disperso 68 pasa a continuación a través de los medios de propagación de líquido mejorados 70, que proporcionan una cierta propagación del líquido que sale de la unidad de distribución

75. [0086] La unidad de distribución en la figura 5 tiene la ventaja sobre la unidad de distribución en la figura 2 de que la abertura de líquido 65 en la figura 5C se puede limpiar fácilmente desde el exterior de la unidad de distribución 75, mientras que las aberturas de líquido inferiores 26 en la figura 2C tienen que limpiarse a través del conducto descendente estrecho, lo que es algo más difícil. Esto ocurre sólo si se utilizan sujeciones fijas, tales como soldadura, para sujetar el conducto de líquido al conducto descendente. Si el conducto de líquido se puede desmontar o retirar del conducto descendente, entonces se proporciona un acceso más fácil para la limpieza de las aberturas de líquido 26 en la figura 2C. [0087] En los ejemplos anteriores de la presente invención, la dirección del flujo en el conducto de líquido ha sido en general hacia arriba. Sin embargo, la unidad de distribución de acuerdo con la presente invención puede diseñarse con otras direcciones de flujo generales en el conducto de líquido, tal como flujo hacia abajo. Un ejemplo de una realización de una unidad de distribución de la presente invención con un conducto de líquido en forma de U con una primera sección de flujo hacia abajo, seguida por una segunda sección de flujo ascendente se proporciona en las figuras 6A, 6B y 6C. [0088] La figura 6A es una vista en sección desde arriba de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento A-A de las figuras 6B y 6C. La figura 6B es una vista en sección lateral de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento B-B de la figura 6A. Las flechas en la figura 6B indican la trayectoria del flujo de líquido a través de la unidad de distribución. La figura 6C es una vista en sección lateral de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento C-C de la figura 6A. [0089] La bandeja de distribución consiste en una placa la bandeja 80 provista de una pluralidad de unidades de distribución 91. Cada unidad de distribución consiste en un conducto descendente circular 81 unido a la placa de bandeja 80. Una sección de área de flujo reducida se proporciona en el interior del conducto descendente, que consiste en un conducto circular 83 que pasa a través de la placa la bandeja 80. El conducto circular se extiende por debajo de la placa de bandeja para proporcionar un borde de goteo de líquido 86. La primera sección de flujo hacia abajo del conducto de líquido 88 está construida de paredes laterales 82 que se unen al conducto descendente 81 y a la placa de bandeja 80. Todas las uniones entre el conducto descendente 81 y la placa de bandeja 80, entre el conducto circular 83 y la placa de bandeja 80, entre las paredes laterales 82 y la placa de bandeja 80 y entre la pared lateral 82 y el conducto descendente 81 son esencialmente estancas a las fugas. Cuatro aberturas de líquido circulares 84 a diferentes alturas se proporcionan en la pared lateral 82. Una abertura rectangular 85 se proporciona en el conducto descendente cerca de la placa bandeja para permitir el flujo de líquido desde la primera sección de flujo hacia abajo a la segunda sección de flujo hacia arriba del conducto de líquido. [0090] Se pueden utilizar tapas para evitar el flujo de líquido directamente en los extremos superiores abiertos del conducto descendente 81 y en los conductos de líquido 88. Sin embargo, debido a la relativamente pequeña área en sección transversal de estos extremos superiores, las tapas se han omitido en los ejemplos mostrados. [0091] Durante la operación, el vapor 90 fluye a través del extremo superior abierto del conducto descendente 81. Por lo tanto, se genera una caída de presión desde el exterior hacia el interior del conducto descendente 81. Esta caída de presión se utiliza para el flujo de líquido de la primera sección de flujo descendente del conducto de líquido 88 a través de la abertura 85 a la segunda sección de flujo ascendente del conducto de líquido 88. El tamaño de la abertura 85 se selecciona generalmente de modo que el nivel de líquido 93 en la primera sección y descendente del conducto de líquido 88 es más bajo que el nivel de líquido 92 en la segunda sección de flujo o ascendente del conducto líquido 88 en los casos operativos con bajo flujo de líquido y alto flujo de vapor y de manera que el nivel de líquido 93 es mayor que el nivel de líquido 92 en los casos operativos con alto flujo de líquido y bajo flujo de vapor. La diferencia en el nivel de líquido 87 en la bandeja y de nivel de líquido 93 es la fuerza motriz para que el líquido fluya a través de las aberturas de líquido 84 que se elevan por debajo del nivel de líquido 87. El líquido de la cubeta de líquido 89 fluye a través de las aberturas de líquido 84 en el conducto de líquido 88, donde primero fluye hacia abajo y a través de la abertura 85 y luego hacia arriba en el área de flujo anular definido por el conducto descendente 81 y el conducto circular 83. El líquido desborda el borde superior del conducto 83, donde se mezcla con el vapor que fluye hacia abajo en el conducto descendente. La mezcla en dos fases fluye a través del conducto 83 y sale del conducto por debajo de la placa de bandeja. [0092] Como hay una caída de presión muy baja o ninguna fuera de la unidad de distribución 91 al espacio de vapor en el interior de la parte superior del conducto de líquido 88, el distribuidor en la figura 6 mostrará una mala distribución relativa respecto a las bandejas tradicionales de chimenea debido a la "Razón 1" antes mencionada. Sin embargo, como algunas de las aberturas de líquido 84 pueden hacer pasar el líquido en el espacio de vapor por encima de la superficie del líquido 93, la "Razón 2" para la mala distribución reducida será menos pronunciada para la unidad de distribución 91 que para los ejemplos anteriores de los distribuidores de la presente invención. Esto es porque el flujo de líquido a través de cualquiera de estas aberturas de líquido 84 colocadas sobre el nivel 93 no se ve afectado por la caída de presión para el vapor que entra en el extremo superior abierto del conducto descendente 81. [0093] Otras desventajas de la unidad de distribución 91 en relación con los ejemplos anteriores de la presente invención son:

1.: Si no se utilizan tapas por encima de la unidad de distribución, tal como se muestra en la figura 6, la parte superior del conducto de líquido 88 recogerá parte del líquido que cae desde arriba. Como consecuencia, más líquido se desviará de las aberturas de líquido 84. El líquido desviado no se distribuirá uniformemente a través de la bandeja.

2.: Las escamas y las partículas pueden tender a acumularse en la parte inferior de los conductos de líquido en forma de U aguas arriba de la abertura 85. Estos sólidos pueden tender a atascar la abertura 85. El taponamiento de esta abertura se traducirá en un sobreflujo del líquido en los conductos descendentes 81. El líquido desbordado será mal distribuido a través de la bandeja. [0094] Los ejemplos anteriores de la presente invención tienen todos un sello de líquido que impide el flujo de vapor a través de los conductos de líquido. El sello de líquido se logra teniendo un flujo hacia arriba en por lo menos una sección del conducto de líquido. La presente invención también puede diseñarse sin este sello de líquido. En este caso, la mayor parte del vapor todavía fluye a través del extremo superior abierto del conducto descendente, pero una menor cantidad de vapor puede fluir a través de los conductos de líquido en los casos operativos con alta velocidad de flujo de vapor y/o con bajo flujo de líquido. Un ejemplo de este distribuidor se proporciona en la figura 7. [0095] La figura 7A es una vista en sección desde arriba de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento A-A de las figuras 7C y 7D. La figura 7B es una vista en sección desde arriba de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento B-B de las figuras 7C y 7D. La figura 7C es una vista en sección lateral de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento C-C de las figuras 7A y 7B. La figura 7D es una vista en sección lateral de la unidad de distribución tomada a lo largo del segmento D-D de las figuras 7A y 7B. Las flechas en las figuras 7C y 7D indican la trayectoria del flujo de líquido a través de la unidad de distribución. [0096] La bandeja de distribución consiste en una placa de bandeja 100 provista de una pluralidad de unidades de distribución 111. Cada unidad de distribución consiste en un conducto descendente 101 con una sección transversal compuesta por formas rectangulares y semicirculares. El conducto descendente 101 se instala a través de un orificio en la placa de bandeja 100. El conducto de líquido 112

está construido de la pared semicircular 102 que se fija al conducto descendente 101 y a la placa de bandeja 100. Todas las uniones entre el conducto descendente 101 y la placa de bandeja 100, entre la pared semicircular 102 y la placa de bandeja 100 y entre la pared semicircular 102 y el conducto descendente 101 son esencialmente estancas contra fugas. Una placa 103 sirve como tapa para evitar el flujo de líquido directamente en el extremo superior del conducto de líquido 112 y en el conducto descendente 101. Dos aberturas de vapor rectangulares 107 se proporcionan en la parte superior del conducto descendente 101 para permitir la entrada de vapor en el conducto descendente. Dos orificios circulares 114 se proporcionan en la parte superior de la pared semicircular 102 para permitir la entrada de vapor en el conducto de líquido 112. Un orificio circular 105 y una ranura troncocónica 106 se proporcionan como aberturas de líquido en la pared semicircular 102. Tres aberturas circulares 113 sirven como restricciones de flujo y se proporcionan en el conducto descendente cerca de la placa de bandeja de para permitir el flujo de vapor/líquido desde el conducto de líquido 112 en el conducto descendente 101. Por debajo del extremo inferior abierto del conducto descendente 101 está situada una placa de impacto 104 para romper la velocidad del salida del chorro de dos fases del conducto descendente para evitar que el chorro de alta velocidad alcance las partículas situadas por debajo, y con el fin de proporcionar una cierta propagación del líquido. [0097] Durante el funcionamiento, la mayoría del vapor 109 fluye a través de las dos aberturas rectangulares 107. Por lo tanto, se genera una caída de presión desde el exterior hacia el interior del conducto descendente 101. El líquido 108 fluye a través de la fracción de las aberturas de líquido 105 y 106 que están por debajo del nivel del líquido 110. El vapor fluye a través de orificios circulares 114 y a través de la fracción de las aberturas 105 y 106 que están por encima del nivel del líquido 110. El vapor y el líquido fluyen hacia abajo en el interior del conducto de líquido 112 y a través de las restricciones de flujo 113 en el conducto descendente 101, desde donde se mezcla el flujo en dos fases con el vapor que fluye en el conducto descendente. La cantidad de vapor que toma la trayectoria a través del conducto de líquido 112 se modifica hasta la caída de presión total a través de las aberturas 114, 105 y 106, a través del conducto de líquido 112 y a través de las aberturas 113 es igual a la caída de presión para el flujo de vapor a través de las aberturas 107 y a través del conducto descendente hasta el punto de mezcla con la corriente en dos fases 113 desde las restricciones de flujo. El propósito de las restricciones de flujo o aberturas 113 es para reducir el flujo de vapor a través del conducto de líquido 112 y lograr así una velocidad de flujo significativamente menor del vapor que entra en el conducto de líquido que el vapor que entra en el conducto descendente. Una baja velocidad de entrada del vapor al conducto de líquido resulta en una baja caída de presión desde fuera de la unidad de distribución 111 al interior del conducto de líquido 112 y, por lo tanto, una baja mala distribución, tal como se define en la ecuación (1). [0098] Debido al flujo de vapor a través de las aberturas 114, 106 y 105 hay, sin embargo, una caída de presión menor desde fuera de la unidad de distribución 111 al interior del conducto de líquido 112. El distribuidor en la figura 7, por lo tanto, mostrará una mala distribución ligeramente aumentada respecto a los ejemplos anteriores de la presente invención, ya que el beneficio de la "Razón 1" antes mencionada se reduce. Como las aberturas de líquido 105 y 106 harán pasar el líquido en un espacio de vapor en el interior del conducto de líquido 112, la "Razón 2" para una mala distribución reducida antes mencionada no es relevante para la unidad de distribución 111. [0099] A pesar de estos dos inconvenientes de la unidad de distribución 111 en relación con los ejemplos anteriores de la presente invención, la unidad de distribución 111 seguirá mostrando un mejor rendimiento en relación a las bandejas de distribución de chimenea tradicionales, debido a que la unidad de distribución 111 se puede diseñar con una pequeña área en sección transversal y con altas velocidades de vapor de flujo en el conducto descendente 101 sin aumentar significativamente la mala distribución, tal como se define en la ecuación (1). Los importantes beneficios de las unidades de distribución pequeñas ya se han discutido. [0100] En algunos casos que operan con alto flujo de líquido y bajo flujo de vapor se puede acumular un nivel de líquido en el conducto 112 justo igual que para la unidad de distribución en la figura 6. En ese caso, ningún vapor fluye a través del conducto 112 o de las aberturas 113. [0101] En todos los ejemplos anteriores de la realización de la presente invención las unidades de distribución en una bandeja de distribución han sido todas idénticas. Sin embargo, se pueden utilizar unidades de distribución diferentes en la bandeja de distribución. En todos los ejemplos anteriores de la realización de la presente invención, el conducto descendente para el flujo de vapor y el conducto de líquido son una parte del mismo conjunto o unidad de distribución. Sin embargo, el conducto descendente para el flujo de vapor y los conductos de líquido pueden proporcionarse en conjuntos o unidades de distribución separadas en la bandeja. Las figuras 8 y 9 representan un ejemplo de esta bandeja de distribución.

[0102] La figura 9 es una vista simplificada desde arriba de una sección de la bandeja de distribución diseñada con conductos descendentes separados y conductos de líquido separados. La figura 8A es una vista en sección desde arriba de un conducto descendente y un conducto de líquido tomado a lo largo del segmento A-A. La figura 8A corresponde a la sección de la bandeja de distribución indicada con una línea de puntos en la figura 9. La figura 8B es una vista en sección lateral de las unidades de distribución tomada a lo largo del segmento B-B de la figura 8A. La figura 8C es una vista lateral en sección del conducto de líquido tomada a lo largo del segmento C-C de la figura 8A. La figura 8D es una vista lateral en sección del conducto descendente tomada a lo largo del segmento D-D de la figura 8A. Las flechas en las figuras 8B, 8C y 8D indican la trayectoria del flujo de fluido a través de las unidades de distribución. [0103] La bandeja de distribución consiste en de una placa de bandeja 120 provista de una pluralidad de conductos de líquido 133 situados en un paso cuadrado en la placa de bandeja. Una pluralidad de conductos descendentes 134 también están previstos, y estos conductos descendentes están situados en un paso cuadrado con el doble de separación que los conductos de líquido, de modo que las distancias desde un conducto descendente a cada uno de los cuatro conductos de líquido adyacentes son idénticas. [0104] Cada conducto de líquido 133 consiste en un conducto circular 121 encajado a través de un orificio en la placa de bandeja 120. En el extremo superior del conducto 121 se forma una entrada de vapor mediante un corte vertical de las dos paredes del conducto a lo largo de un diámetro del conducto 121 y un corte horizontal. Una tapa circular 122 con el mismo diámetro que el conducto 121 está fijada de manera concéntrica en el borde semicircular superior del conducto 121. De esta manera, se forma una entrada de vapor 128 en el conducto de líquido con una forma semicilíndrica. El conducto 121 está provisto de seis orificios de líquido circulares 127 de diferentes tamaños. Las aberturas de líquido están dispuestas en tres filas verticales equidistantes a lo largo de la circunferencia del conducto 121. Dos aberturas de líquido están colocadas en cada una de estas tres filas. Una placa anular 125 está insertada en la salida del conducto de líquido para formar una sección de área de flujo reducida o restricción del flujo circular 126. Las uniones entre el conducto 121 y placa de bandeja 120 son esencialmente estancas a las fugas. [0105] Cada conducto descendente 134 consiste en un conducto circular 123 ajustado a través de un orificio en la placa de bandeja 120. Al igual que para el conducto de líquido se forma una entrada de vapor en el extremo superior del conducto 123 mediante un corte vertical de las dos paredes del conducto a lo largo de un diámetro del conducto 123 y un corte horizontal. Una tapa circular 124 con el mismo diámetro que el conducto 123 está fijada de manera concéntrica en el borde superior semicircular del conducto 123. De esta manera, se forma una entrada de vapor 129 en el conducto descendente con una forma semicilíndrica. Las uniones entre el conducto 123 y la placa de bandeja 120 son esencialmente estancas a las fugas. [0106] Durante el funcionamiento, la mayoría del vapor 131 que fluye a través de las entradas de vapor 129 y de los conductos 123. El líquido 130 fluye a través de la fracción de las aberturas de líquido 127 que se elevan por debajo del nivel del líquido

132. El vapor restante que no entra en las entradas de vapor 129 fluye a través de la fracción de las aberturas 127 que están por encima del nivel del líquido 132 y a través de las entradas de vapor 128. El vapor y el líquido fluyen hacia abajo en el interior del conducto de líquido 133 y a través de la restricción de flujo 126, donde sale de la bandeja de distribución. La cantidad de vapor que toma la trayectoria a través de los conductos de líquido 133 se ajusta por sí misma hasta la caída de presión total a través de los conductos de líquido 133 es igual a la caída de presión total para el flujo de vapor a través de los conductos descendentes 134. El propósito de la restricción de flujo 126 es reducir el flujo de vapor a través de los conductos de líquido 133 y lograr así una velocidad de flujo significativamente menor de la del vapor de entrada del conducto de líquido 133 que el vapor que entra en el conducto descendente 134. Una entrada de vapor de baja velocidad al conducto de líquido resulta en una baja caída de presión desde el espacio de vapor externo 131 al espacio de vapor en el interior del conducto de líquido 133 y así una baja mala distribución, tal como se define en la ecuación (1). [0107] Debido al flujo de vapor a través de la entrada de vapor 128 y a través de la fracción seca de las aberturas de líquido 127 hay una caída de presión menor desde fuera de la unidad de distribución al espacio de vapor dentro de la parte superior del conducto de líquido 133. El distribuidor en las figuras 8 y 9, por lo tanto, como en el distribuidor en la figura 7, mostrará una mala distribución ligeramente aumentada respecto a los ejemplos de la presente invención dados en las figuras 2, 3, 5 y 6, ya que se reduce el beneficio de la "Razón 1" antes mencionado. Como las aberturas de líquido 127 pasarán el líquido en un espacio de vapor en el conducto 121, la "Razón 2" para la mala distribución reducida antes mencionada no es relevante para la bandeja de distribución en las figuras 8 y 9. [0108] A pesar de estos dos inconvenientes de las unidades de distribución 133/134 en relación con los ejemplos de las unidades de distribución dados en las figuras 2, 3, 5 y 6, las unidades de distribución 133/134 seguirán mostrando un mejor rendimiento respecto a las bandejas de distribución de chimenea tradicionales porque las unidades de distribución 133/134 se pueden diseñar con una pequeña sección transversal y con altas velocidades de flujo de vapor en el conducto descendente 134 sin aumentar significativamente la mala distribución, tal como se define en la ecuación (1). Los importantes beneficios de las unidades de distribución pequeños ya se han discutido anteriormente. [0109] En algunos casos que operan con alto flujo de líquido y bajo flujo de vapor se puede acumular un nivel de líquido en el interior del conducto 121. En ese caso, ningún vapor fluye a través del conducto de líquido 133 o de la restricción de flujo 126. [0110] La altura típica de las unidades de distribución es entre 100 mm y 500 mm, más preferiblemente entre 150 y 300 mm. La densidad de distribución es típicamente de 25 a 150 unidades de distribución por metro cuadrado de la bandeja. Más preferiblemente de 40 a 100 unidades de distribución por metro cuadrado. Un paso típico de las unidades de distribución en la bandeja es triangular o cuadrado. El área en sección transversal total de los conductos descendentes es típicamente entre el 1% y el 10% del área de la bandeja. El área en sección transversal de cada conducto de líquido es típicamente entre 150 mm2 y 1500 mm2. El área en sección transversal de cualquier sección de área de flujo reducido es típicamente entre el 20% y el 100% del área en sección transversal del conducto descendente.

En términos generales, se puede indicar lo siguiente respecto a la invención:

[0111]

Un dispositivo para la distribución uniforme de vapor y líquido que fluyen hacia abajo a través de la sección transversal de un recipiente, en el que el vapor y el líquido que fluyen hacia abajo es obstruido por una bandeja esencialmente horizontal que fuerza al vapor y al líquido a fluir a través de aberturas separadas en la bandeja en el que las aberturas separadas están conectadas a los conductos de líquido para transferir la mayoría del líquido a los conductos descendentes para la transferencia de la mayor parte del vapor desde encima de la placa de bandeja y a través de las aberturas separadas en la bandeja y donde la velocidad del flujo de vapor a través de los conductos de líquido se minimiza mediante uno o ambos de dos procedimientos alternativos 1 y 2:

Procedimiento 1:

Dicho conducto líquido tiene al menos una sección con flujo de líquido en una dirección general hacia arriba para generar un sello de líquido que impide el flujo de vapor a través del conducto de líquido diferente del vapor disuelto o arrastrado en el líquido durante al menos un modo operativo de la bandeja.

Procedimiento 2:

La resistencia al flujo relativo de los conductos de líquido y los conductos descendentes está diseñada para limitar el flujo de vapor a través del conducto de líquido, de manera que la presión absoluta en el interior de un conducto de líquido en una elevación vertical dada es mayor que la presión absoluta en el interior de un conducto descendente en la misma elevación vertical para al menos una elevación vertical y para al menos un modo operativo de la bandeja. [0112] Preferiblemente, (Psur-Plc)/(Psur-Pvd) es menor de 0,9, donde Psur es la presión absoluta en el espacio de vapor circundante por encima de dicha bandeja, Plc es la presión absoluta dentro de un conducto de líquido en una elevación vertical determinada y Pvd es la presión absoluta dentro de un conducto descendente en la misma elevación vertical. Esto significa que la caída de presión de vapor que entra en el conducto descendente de líquido es inferior al 90% de la caída de presión para el vapor que entra en el conducto descendente. [0113] Preferiblemente, la dirección del flujo general de los conductos descendentes es hacia abajo. [0114] Preferiblemente, no hay secciones de flujo hacia arriba en los conductos descendentes. [0115] La velocidad de flujo de vapor mínima en el conducto de líquido es menor que la velocidad de flujo de vapor mínima en el conducto descendente para al menos un modo operativo. [0116] La velocidad de vapor mínima en el conducto de líquido es preferiblemente inferior al 75% de la velocidad de vapor mínima en el conducto descendente para al menos un modo operativo.

[0117] Preferiblemente, el área en sección transversal total de todos los conductos de líquido en dicha bandeja horizontal es menor que el área en sección transversal total de todos los conductos descendentes en dicha bandeja horizontal. [0118] En una realización preferida, el conducto descendente tiene una o más secciones área de flujo reducido con un área de flujo reducida y una velocidad de flujo aumentada para la dispersión aumentada del líquido. [0119] Se pueden utilizar medios mejorados de propagación y dispersión de líquido, tales como aspas, juntas, cintas, placas corrugadas, placas perforadas u otras inserciones se pueden utilizar en la salida del conducto descendente. [0120] Esta función también se puede proporcionar mediante una placa de impacto, tal como una placa plana o curvada, con o sin perforaciones utilizada por debajo de la salida del conducto descendente. [0121] Se puede utilizar una tapa por encima de los conductos descendentes para evitar el flujo de líquido directo en el extremo superior abierto del conducto descendente. [0122] Se puede utilizar una tapa por encima del conducto de líquido para evitar el flujo directo de líquido en el conducto de líquido. [0123] Los conductos descendentes pueden tener unos primeros extremos abiertos en comunicación con un volumen por encima de la bandeja y los conductos de líquido pueden tener una o más aberturas de entrada en comunicación fluida con un volumen por encima de dicha bandeja y una o más aberturas de salida en comunicación fluida con dicho conducto descendente. Las aberturas de entrada en el conducto de líquido se colocan en una elevación que es inferior a dicho primer extremo superior abierto del conducto descendente. [0124] En una realización, se colocan derivaciones encima o a través de una primera agrupación de dichas aberturas en la bandeja y los conductos descendentes están colocados sobre o a través de una segunda agrupación de dichas aberturas en la bandeja.

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

Esta lista de referencias citadas por el solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el 5 máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad al respecto.

Documentos de patente citados en la descripción 10 • US 4788040 A [0004]

•: US 4126540 A [0005]

•: US 5484578 A [0006] [0054]

•: US 5403561 A [0008]

•: US 6613219 B [0009] 15 • WO 0053307 A [0010]

•: US 3218249 A [0014]

•: US 5942162 A [0015] [0018]

•: US 6769672 B [0017]

•: EP 0848974 A1 [0018] 20 • WO 2005068039 A [0019]

• US 6984365 B2 [0019]

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Procedimiento para distribuir uniformemente un flujo descendente de líquido y vapor a través del área en sección transversal de un recipiente de flujo descendente en dos fases simultáneas por debajo de una bandeja de recogida de líquido substancialmente horizontal (20, 60, 80, 100, 120), comprendiendo el procedimiento las etapas de:

-recoger líquido en una cubeta de líquido (30, 71, 89, 108, 130) en dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120),

-recoger vapor en un espacio de vapor (29, 72, 90, 109, 131) por encima de dicha cubeta de líquido (30, 71, 89, 108, 130),

-proporcionar una pluralidad de unidades de distribución (31, 75, 91, 111) para conducir dicho vapor y dicho líquido hacia abajo a través de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120), comprendiendo cada una de dichas unidades de distribución (31, 75, 91, 111) un conducto descendente (21, 61, 81, 101, 134), un conducto de líquido (34, 77, 88, 112, 133) y una zona de mezcla de vapor/líquido,

-teniendo dicho conducto descendente (21, 61, 81, 101, 134) una entrada de vapor (32,,, 107, 129), situado en un extremo superior del mismo para conducir vapor desde dicho espacio de vapor (29, 72, 90, 109, 131) a través de dicha entrada de vapor (32,,, 107, 129) a dicha zona de mezcla de vapor/líquido, y

-dicho conducto de líquido (34, 77, 88, 112, 133) tiene una pared (21, 61, 82, 102, 121) con una o más aberturas (26, 64, 65, 84, 105, 106, 127) que se extienden a través de dicha pared a diferentes distancias por encima de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120) para conducir el líquido desde dicha cubeta de líquido (30, 71, 89, 108, 130) a través de dichos orificios (26, 64, 65, 84, 105, 106, 127) y dicha zona de mezcla de vapor/líquido, en cuya zona el vapor de dicho conducto descendente (21, 61, 81, 101, 134) se combina con el líquido de dicho conducto de líquido (34, 77, 88, 112, 133) en una corriente combinada en dicha zona de mezcla de vapor/líquido,

-pasar la mayor parte de dicho vapor a través de dichas entradas de vapor (32,,, 107, 129), a través de dichos conductos descendentes (21, 61, 81, 101, 134) y dicha zonas de mezcla de vapor/líquido,

-pasar substancialmente todo de dicho líquido de dicha cubeta de líquido (30, 71, 89, 108, 130) a través de dicha uno o más aberturas (26, 64, 65, 84, 105, 106, 127) a dicha zona de mezcla de vapor/líquido a través de dichos conductos de líquido,

-pasar dicho vapor y dicho el líquido de dicha zona de mezcla de

vapor/líquido al espacio por debajo de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120), y

-reducir la diferencia entre la presión del vapor inmediatamente por encima de una superficie (28, 74, 87, 110, 132) de dicho líquido en un punto adyacente a dicha pared (21, 61, 82, 102, 121) y aguas arriba desde una de dichas una o más aberturas (26; 64, 65, 84, 105, 106, 127) y la presión del vapor aguas abajo desde dichas una o más aberturas (26, 64, 65, 84, 105, 106, 127) en el mismo nivel que dicha superficie (28, 74, 89, 110, 132).
2.

Procedimiento según la reivindicación 1, en el que se proporcionan dos o más aberturas (26, 64, 65, 84, 105, 106, 127) que se extienden a través de dicha pared (21, 61, 82, 102, 121) a diferentes distancias por encima de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120).
3.

Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicha reducción de la diferencia de presión se obtiene mediante restringiendo dicho líquido para fluya hacia arriba a través de por lo menos una porción de dicho conducto de líquido (34, 77, 88) para formar un sello de líquido antes de alcanzar dicha zona de mezcla de vapor/líquido, evitando así el flujo de vapor a través de dicho conducto de líquido (34, 77, 88, 112, 133), excepto para el vapor atrapado o disuelto en dicho líquido.
4.

Procedimiento según la reivindicación 3, en el que una restricción de flujo, (23, 24, 68, 70, 83) tal como orificios, deflectores, aspas, placas corrugadas, juntas, placas perforadas, se proporciona aguas abajo de dicho zona de mezcla de vapor/líquido para aumentar la caída de presión de dos fases desde dicha zona de mezcla de vapor/líquido en el espacio por debajo de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120) para reducir la sensibilidad a las variaciones del nivel del líquido (27, 73, 87, 110, 132) en dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120) del flujo de líquido a través de una de dichas unidades de distribución (31, 75, 91, 111,).
5.

Procedimiento según la reivindicación 4, en el que dicha caída de presión en dos fases supera el 50% de la caída de presión total de dicho de espacio vapor (29, 72, 90, 109, 131) por encima de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120) al espacio de vapor por debajo de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120).
6.

Procedimiento según la reivindicación 4, en el que dicha caída de presión en dos fases supera el 80% de la caída de presión total de dicho espacio de vapor (29, 72, 90, 109, 131) por encima de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120) al espacio de vapor por debajo de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120).
7.

Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicha reducción de la diferencia de presión se obtiene reduciendo el flujo de vapor a través de dicho conducto de líquido (88, 112, 133) proporcionando una obstrucción del flujo (85, 113, 126) tal como una sección de área de flujo reducida o un orificio en una posición aguas abajo de dichas aberturas (84, 105, 106, 127) y aguas arriba de dicha zona de mezcla de vapor/líquido.
8.

Procedimiento según la reivindicación 7, en el que la caída de presión a través de dicha obstrucción del flujo (85, 113, 126) supera el 25% de la caída de presión total de dicho espacio de vapor (90, 109, 131) por encima de dicha bandeja (80, 100, 120) a dicha zona de mezcla de vapor/líquido.
9.

Procedimiento según la reivindicación 7, en el que la caída de presión a través de dicha obstrucción del flujo (85, 113, 126) supera el 50% de la caída de presión total de dicho espacio de vapor (90, 109, 131) por encima de dicha bandeja (80, 100, 120) a dicha zona de mezcla de vapor/líquido.
10.

Procedimiento según la reivindicación 7, en el que la caída de presión a través de dicha obstrucción del flujo (85, 113, 126) supera el 75% de la caída de presión total de dicho espacio de vapor (90, 109, 131) por encima de dicha bandeja (80, 100, 120) a dicha zona de mezcla de vapor/líquido.
11.

Procedimiento según la reivindicación 1 a 10, donde la dirección de flujo general a través de dicho conducto descendente (21, 61, 81, 101, 134) es hacia abajo.
12.

Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que tanto los conductos dichos líquidos (133) como dichos conductos descendentes

(134) en dicha unidad de distribución se extienden a través de dicha bandeja (120), y en el que dicha zona de mezcla de vapor/líquido es el espacio por debajo de la placa de la bandeja (120).
13.

Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que dicha corriente combinada se dispersa y se extiende sobre un área mayor mediante medios de extensión y de dispersión de líquido mejorados (23, 24, 35, 68, 70, 83, 104), tales como aspas, deflectores, cintas, placas corrugadas o placas perforadas.
14.

Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que una tapa (103, 124) está dispuesta sobre dicha entrada de vapor para evitar el flujo directo de líquido desde dicho espacio de vapor (109, 131) a dicha entrada de vapor (107, 129).
15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que el área en sección transversal horizontal combinada de todos los conductos de líquido (34, 77, 88, 112, 133) en dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120) es menor que el área en sección transversal horizontal combinada de todos dichos conductos descendentes (21, 61, 81, 101, 134) en dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120).
16.

Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que dicha entrada de vapor (32,,, 107, 129) está en una elevación más alta que todas dichas aberturas (26, 64, 65, 84, 105, 106, 127).
17.

Dispositivo para distribuir uniformemente un flujo descendente de líquido y vapor a través del área en sección transversal de un recipiente de flujo descendente en dos fases simultáneas, que comprende:

-una bandeja de recogida de líquido sustancialmente horizontal (20, 60, 80, 100, 120) para obstruir el flujo de vapor y de líquido hacia abajo y para recoger el líquido en una cubeta de líquido (30, 71, 89, 108, 130) en dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120) y el vapor en un espacio de vapor (29, 72, 90, 109, 131) por encima de dicha cubeta de líquido (30, 71, 89, 108, 130),

-una pluralidad de unidades de distribución (31, 75, 91, 111) para conducir dicho vapor y dicho líquido hacia abajo a través de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120), comprendiendo cada una de dichas unidades de distribución (31, 75, 91, 111) un conducto descendente (21, 61, 81, 101, 134), un conducto de líquido (34, 77, 88, 112, 133), una zona de mezcla de vapor/líquido y un conducto de flujo combinado, donde:

-dicho conducto descendente (21, 61, 101, 134) está provisto de una entrada de vapor (32,,, 107, 129) en un extremo superior del mismo y forma un canal de flujo desde dicho espacio de vapor (29, 72, 90, 109, 131) a través de dicha entrada de vapor (32,,, 107, 129) a dicha zona de mezcla de vapor/líquido para conducir la mayor parte de dicho vapor desde dicho espacio de vapor (29, 72, 90, 109, 131) a dichas zonas de mezcla de vapor/líquido,

-dicho conducto de líquido (34, 77, 88, 112, 133) tiene una pared (21, 61, 82, 102, 121) con una o más aberturas (26, 64, 65, 84, 105, 106, 127) que se extienden a través de la pared a diferentes distancias por encima de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120) y forma un canal de flujo de líquido desde dicha cubeta de líquido (30, 71, 89, 108, 130) a través de dicha abertura (26, 64, 65, 84, 105, 106, 127) y dicha zona de mezcla de vapor/líquido para conducir esencialmente todo el líquido de dicha cubeta de líquido (30, 71, 89, 108, 130) a dichas zonas de mezcla de vapor/líquido,

-dicho conducto de flujo combinado que forma un canal de flujo de dicha zona de mezcla de vapor/líquido a una posición por debajo de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120),

-medios para reducir la diferencia entre la presión del vapor inmediatamente por encima de una superficie (28, 74, 87, 110, 132) de dicho líquido en un punto adyacente a dicha pared (21, 61, 82, 102, 121) y aguas arriba desde una de dichas una o más aberturas, y la presión del vapor aguas abajo de dicha una o más de dichas aberturas (26, 64, 65, 84, 105, 106, 127) en el mismo nivel que dicha superficie (28, 74, 87, 110, 132).
18.

Dispositivo según la reivindicación 17, en el que se proporcionan dos o más aberturas de líquido (26, 64, 65, 84, 105, 106, 127) que se extienden a través de dicha pared (21, 61, 82, 102, 121) a diferentes distancias por encima de dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120).
19.

Dispositivo según la reivindicación 17 ó 18, en el que dicha reducción de la diferencia de presión se obtiene por al menos una porción de dicho conducto de líquido (34, 76, 77, 88) aguas arriba de dicha zona de mezcla vapor/líquido que se extiende hacia arriba en la dirección desde dicha cubeta de líquido (30, 71, 89) a dicha zona de mezcla de vapor/líquido para restringir que dicho líquido fluya hacia arriba a través de dicha porción de dicho conducto de líquido (34, 76, 77, 88) para formar un sello de líquido antes de alcanzar dicha zona de mezcla de vapor/líquido, evitando el flujo de vapor a través de dicho conducto de líquido (34, 76, 77, 88), excepto para el vapor atrapado o disuelto en dicho líquido.
20.

Dispositivo según la reivindicación 19, en el que una restricción de flujo (23, 24, 68,70, 83), tal como orificios, deflectores, aspas, placas corrugadas, juntas o placas perforadas, se proporciona aguas abajo de dicha zona de mezcla de vapor/líquido para aumentar la pérdida de carga en dos fases de dicha zona de mezcla de vapor/líquido en el espacio por debajo de dicha bandeja (20, 60, 80) para reducir la sensibilidad a las variaciones del nivel del líquido (27, 73, 87) en dicha bandeja (20, 60, 80) del flujo de líquido a través de una de dichas unidades de distribución (31, 75, 91).
21.

Dispositivo según la reivindicación 20, en el que el área de flujo mínima a través de dicha restricción del flujo (23, 24, 68, 70, 83) es inferior al 80% del área de flujo a través de dicha zona de mezcla de vapor/líquido.
22.

Dispositivo según la reivindicación 20, en el que el área de flujo mínima a través de dicha restricción del flujo (23, 24, 68, 70, 83) es inferior al 60% del área de flujo a través de dicha zona de mezcla de vapor/líquido.
23.

Dispositivo según la reivindicación 19 a 22, en el que dicho conducto de líquido (34, 76, 77) tiene todas sus aberturas de entrada (65, 66) sumergidas en dicha cubeta de líquido (30, 71), formando así dicho sello de líquido para evitar la entrada de vapor en dicho conducto de líquido (34, 76, 77).
24.

Dispositivo según la reivindicación 19 a 23, en el que dichas aberturas (26, 64) se proporcionan en una pared (21, 61) entre dicho conducto de líquido (34, 77) y dicha zona de mezcla de vapor/líquido, formando así la salida del conducto de líquido (34, 77).
25.

Dispositivo según la reivindicación 17 ó 18, en el que dicha reducción en la diferencia de presión se obtiene proporcionando una obstrucción de flujo (85, 113, 126), tal como una sección área de flujo reducida o un orificio, en una posición aguas abajo de dichas aberturas de líquido (84, 105, 106, 127) y aguas arriba de dicha zona de mezcla de vapor/líquido para reducir el flujo de vapor a través de dicho conducto de líquido (88, 112, 133).
26.

Dispositivo según la reivindicación 25, en el que dichas aberturas (65, 84, 105, 106, 127) se proporcionan en una pared (61, 82, 102, 121) entre dicha cubeta de líquido (71, 89, 108, 130) y dicho conducto de líquido (76, 88, 112, 133), formando así la entrada de líquido al conducto de líquido (76, 88, 112, 133).
27.

Dispositivo según la reivindicación 25 ó 26, en el que dicho conducto de líquido (88. 112, 133) está provisto de una abertura de entrada de vapor (114, 128), situada en dicho espacio de vapor (90, 109, 131) para igualar la presión a través de dicha pared (82, 102, 121) para aumentar dicha reducción en la diferencia de presión.
28.

Dispositivo según la reivindicación 27, en el que se proporciona una tapa (103, 122) por encima de dicha abertura de entrada (144, 128) para el vapor para evitar el flujo directo de líquido en dicho conducto de líquido (112, 133) a través de dicha abertura de entrada (114, 128) para el vapor.
29.

Dispositivo según la reivindicación 25 a 28, en el que el área de flujo mínima a través de dicha obstrucción de flujo (85, 113, 126) es inferior al 80% del área en sección transversal interna de dicho conducto de líquido (88, 112, 133).
30.

Dispositivo según la reivindicación 25 a 28, en el que el área de flujo mínimo a través de dicha obstrucción de flujo (85, 133, 126) es inferior al 60% del área en sección transversal interna de dicho conducto de líquido (88, 112, 133).
31.

Dispositivo según la reivindicación 25 a 28, en el que el área de flujo mínimo a través de dicha obstrucción de flujo (85, 113, 126) es inferior al 50%

del área en sección transversal interna de dicho conducto de líquido (88, 112, 133).
32.

Dispositivo según la reivindicación 17 a 31, en el que la dirección de flujo general a través del conducto descendente (21, 61, 81, 101, 134) es hacia abajo.
33.

Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 32, en el que dichos dos conductos de líquido (133) y dichos conductos descendentes (134) en dicha unidad de distribución se extienden a través de dicha bandeja (120), y en el que dicha zona de mezcla de vapor/líquido es el espacio por debajo de la placa de la bandeja (120), y en el que dicho conducto de flujo combinado es una sección de dicho recipiente de flujo descendente en dos fases simultáneas por debajo de dicha bandeja (120).
34.

Dispositivo según la reivindicación 17 a 33, en el que los medios de extensión y de dispersión de líquido mejorada (23, 24, 35, 68, 70, 83, 104), tales como orificios, aspas, deflectores, cintas, placas corrugadas o placas perforadas se proporcionan aguas abajo desde o en dicho conducto de flujo combinado para mejorar la extensión y la distribución local del líquido y del vapor que sale de dicha unidad de distribución (31, 75, 91, 111).
35.

Dispositivo según la reivindicación 17 a 34, en el que una tapa (103, 124) está dispuesta sobre dicha entrada de vapor (107, 129) para evitar el flujo directo de líquido desde dicho espacio de vapor (109, 131) a través de dicha entrada de vapor (107, 129) y dicho conducto descendente (101, 134).
36.

Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 35, en el que el área en sección transversal horizontal combinada de todos dichos conductos de líquido (34, 77, 88, 112, 133) en dicha bandeja (20, 60, 80, 100, 120) es menor que el área en sección transversal horizontal de todos los conductos descendentes (21, 61, 81, 101, 134) en dicha bandeja.
37.

Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 36, en el que dicha entrada de vapor (32,,, 107, 129) está en una elevación más alta que todas dichas aberturas (26, 64, 65, 84, 105, 106; 127).
38.

Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 37, en el que las unidades de distribución (31, 75, 91, 111) de diferente construcción se utilizan en una bandeja (20, 60, 80, 100, 120).
39.

Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 38, en el que dos o más de dichos conductos de líquido (34, 77, 88, 112, 133) se utilizan en dicha unidad de distribución (31, 75, 91, 111).
40.

Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 39, en el que dos o más de dichos conductos descendentes (21, 61, 81, 101, 134) se utilizan en dicha unidad de distribución (31, 75, 71, 111).