BRPI0703338B1 - Processo e dispositivo de separação em leito móvel simulado com número de válvulas reduzido - Google Patents
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Abstract
processo e dispositivo de separação em leito móvel simulado com número de válvulas reduzido a presente invenção refere-se a um dispositivo de separação em leito móvel simulado (smb), que compreende uma coluna, leitos de adsorvente ai separados por pratos pi de rede única de distribuição e de extração de fluidos, em especial de carga f, de dessorvente d, de refinado r, e de extrato e, e uma pluralidade de válvulas de 2 vias para a distribuição desses fluidos, essas válvulas sendo em número limitado em relação à técnica anterior. de acordo com a invenção, a coluna é dividida em uma pluralidade de segmentos sk de 2 ou 3 pratos superpostos, cada segmento sk compreendendo uma linha de derivação externa lk conectada a cada prato pi de sk por uma ponteira que compreende uma válvula de prato vi. cada linha sk compreende um meio comandado de limitação de sua vazão interna, e é ligada a cada uma das redes de fluidos f, d, r, e via uma linha única que compreende uma válvula de seccionamento comandada única de 2 vias para a alimentação ou a trasfega seqüencial do fluido correspondente f, d, r ou e para ou a partir do segmento sk considerado. a invenção refere-se também a um processo de separação que utiliza esse dispositivo, ou à utilização desse dispositivo notadamente para a separação do paraxileno ou do metaxileno a partir de um corte c8 aromático.
Description
(54) Título: PROCESSO E DISPOSITIVO DE SEPARAÇÃO EM LEITO MÓVEL SIMULADO COM NÚMERO DE VÁLVULAS REDUZIDO (51) Int.CI.: B01D 15/22 (30) Prioridade Unionista: 08/08/2006 FR 06 07272 (73) Titular(es): INSTITUT FRANÇAIS DU PETROLE (72) Inventor(es): FRÉDÉRIC AUGIER; PHILIBERT LEFLAIVE; SYLVAIN LOURET; GÉRARD HOTIER tf
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROCESSO
E DISPOSITIVO DE SEPARAÇÃO EM LEITO MÓVEL SIMULADO COM
NÚMERO DE VÁLVULAS REDUZIDO.
Domínio da Invenção
A presente invenção refere-se ao domínio das separações de produtos naturais ou químicos, que podem ser dificilmente separados por destilação. É utilizada então uma família de processos, e de dispositivos associados, conhecido sob o nome de processos, ou dispositivos de separação cromatográfica, ou em leito móvel simulado, ou em contracorrente simu10 lada, ou em co-corrente simulada, que será designada abaixo pela denominação SMB.
Os domínios em questão são notadamente, e de modo não exclusivo:
j/ - a separação entre por um lado as parafinas normais e por outro lado as parafinas ramificadas, naftenos, e aromáticas,
- a separação olefinas/parafinas,
- a separação do paraxileno dos outros isômeros com C8 aromáticos,
- a separação do metaxileno dos outros isômeros com C8 aro20 máticos/
- a separação do etilbenzeno dos outros isômeros com C8 aromáticos.
Fora de refinaria e complexo petroquímico existem numerosas outras aplicações entre as quais podem ser citadas a separação glico25 se/frutose, a separação dos isômeros de posição do cresol, dos isômeros ópticos etc...
Técnica Anterior
A separação cromatográfica SMB é bem-conhecida no estado da técnica. Em regra geral, um leito móvel simulado compreende pelo me30 nos três zonas cromatográficas, vantajosamente quatro ou cinco, cada uma dessas zonas sendo constituída por pelo menos um leito ou uma porção de coluna e compreendida entre dois pontos sucessivos de alimentação ou trásfega. Tipicamente, alimenta-se pelo menos uma carga F a fracionar e um dessorvente D (às vezes chamado de eluente) e trasfega-se pelo menos um refinado R e um extrato E. Os pontos de alimentação e de trasfega são modificados no decorrer do tempo, tipicamente deslocados para a parte de baixo de um leito e isso de modo sincrônico.
Várias variantes vantajosas permitem melhorar o funcionamento desse tipo de unidade recorrendo para isso a permutações assíncronas. De modo simplificado, essas permutações assíncronas servem para compensar o(s) voiume(s) morto(s) da(s) bomba(s) de recirculação, tal como indicado na patente US 5.578.215, para trabalhar com uma vazão de reciclagem constante na bomba de recirculação de maneira a eliminar os movimentos repentinos de vazão e de pressão, tal como indicado na patente US 5.762.806, ou finalmente para operar com pelo menos duas zonas cromatográficas das quais cada uma delas é equivalente a um número não inteiro de leitos de adsorvente. Essa última variante, tal como indicada nas patentes US 6,136,198, US 6.375.839, US 6.712.973, e US, 6.413.419 é conhecida sob o nome de Varicol. Naturalmente, essas três variantes podem ser combinadas.
Deve ser notado que uma válvula rotativa de vias múltiplas que coloca em comunicação por um lado os fluidos que entram e os que saem e por outro lado os leitos dispostos na ou nas coluna(s) de adsorção só permite uma permutação de tipo sincrônica. Para permutações assíncronas, uma pluralidade de válvulas tudo ou nada é indispensável. Esse aspecto tecnológico é exposto mais adiante.
O estado da técnica descreve de modo aprofundado diferentes dispositivos e processos que permitem efetuar a separação de cargas em leito móvel simulado. Podem ser citadas notadamente as patentes US 2.985.589, US 3.214.247, US 3.268.605, US 3.592.612, US 4.614.204, US 4.378.292, US 5.200.075, US 5.316.821. Essas patentes descrevem também em detalhe o funcionamento de um SMB.
Os dispositivos SMB compreendem tipicamente pelo menos uma coluna (e com freqüência duas), leitos de adsorvente Ai dispostos nessa coluna, separados por pratos Pi com câmara(s) Ci de distribuição e/ou de extração de fluídos em ou a partir dos diferentes leitos de adsorvente, e meios comandados de distribuição e de extração seqüenciais de fluidos.
Cada um dos pratos Pi compreende tipicamente uma pluralidade de painéis distribuidores, misturadores, extratores ou DME alimentados por linhas ou aranhas de distribuição/extração. Os pratos podem ser de qualquer tipo e de qualquer geometria, notadamente com painéis que formam setores adjacentes da seção da coluna, por exemplo, painéis com setores angulares tais como apresentados na patente US 6.537.471 figura 8, que são de alimentação simétrica, ou setores paralelos tais como recortados em uma circunferência, assim como indicado no pedido publicado de patente US 03/0.127.394, que são de alimentação assimétrica. De modo preferido, a coluna de separação compreende pratos com DME de tipo com setores paralelos e alimentações assimétricas. De modo também preferido, o adsorvente é instalado em carregamento denso. Isso permite utilizar uma maior quantidade de adsorvente em uma coluna dada, e aumentar a pureza do produto procurado e/ou a vazão de carga do SMB.
A distribuição em cada um dos leitos exige uma coleta do fluxo que provém do leito precedente (fluido principal que circula de acordo com o eixo principal da coluna), a possibilidade de injetar aí um fluido anexo ou fluido secundário ao mesmo tempo em que se mistura o melhor possível esses dois fluidos, ou ainda a possibilidade de retirar uma parte do fluido coletado, de extrai-lo para enviá-lo para o exterior do dispositivo e também de redistribuir um fluido no leito seguinte.
Para fazer isso, é possível utilizar em um prato Pi câmaras Ci,k de distribuição (injeção/extração) que podem ser separadas ou comuns com as câmaras de mistura. São conhecidos pratos Pi com uma ou várias câmaras, sejam alimentadas (ou trasfegadas) separadamente por fluidos diferentes a um instante dado, sejam alimentadas (ou trasfegadas) simultaneamente e em paralelo pelo menos fluido a um instante dado. No primeiro caso, diz-se que o prato tem várias redes de distribuição, enquanto que ele tem uma rede de distribuição única no segundo caso. A invenção refere-se exclusivamente a um dispositivo que compreende pratos com rede de distribui73 ção única.
De modo geral, é possível ou fazer a integralidade do fluido ou fluxo principal transitar na coluna de acordo com um esquema descrito na patente US 2.985.589, ou fazer uma grande parte ou a totalidade desse fluido sair para o exterior de acordo com um processo descrito na patente US 5.200.075.
Um problema genérico do conjunto dos dispositivos SMB é de minimizar a poluição gerada pelo líquido que se encontra nas diferentes zonas e volumes dos circuitos de alimentação e de trasfega de fluidos dos pratos, por ocasião das modificações dos pontos de alimentação e de trasfega no decorrer do funcionamento do SMB. De fato, quando, no decorrer da seqüência de funcionamento, uma linha, câmara, ou zona de alimentação de um prato Pi não é mais varrida por um fluido de processo, ela se torna uma zona morta na qual o líquido estagna, e só é recolocado em movimento quando um outro fluido de processo circula nela de novo. Como, devido ao funcionamento do SMB, trata-se então de um fluido de processo que é diferente, o líquido da zona morta é necessariamente deslocado por um líquido de composição notavelmente diferente. A mistura, ou a circulação com breve intervalo de tempo de fluidos de composições notavelmente diferentes introduz portanto uma perturbação em relação ao funcionamento ideal, para o qual as descontinuidades de composição devem ser proscritas.
Um outro problema pode residir nas eventuais recirculações entre diferentes zonas de um mesmo prato, o que induz então também uma perturbação em relação ao funcionamento ideal.
Para resolver esses problemas ligados às recirculações e às zonas mortas, diferentes técnicas já são conhecidas da técnica anterior:
a) já foi proposto realizar uma varredura (é utilizada com freqüência também a palavra inglesa flush) das linhas e zonas mortas com notadamente dessorvente ou produto procurado, relativamente puro. Essa técnica permite efetivamente evitar a poluição do produto desejado por ocasião de sua extração. No entanto, como o líquido de varredura tem tipicamente uma composição muito diferente do líquido que ele desloca, isso introduz descontinuidades de composição prejudiciais ao funcionamento ideal. Essa primeira variante de varredura realiza tipicamente varreduras de curta duração com gradiente de concentração elevado. Essas varreduras são de curta duração para limitar os efeitos das descontinuidades de composição.
b) Uma outra solução consiste, como está descrito na patente US 5.972.224, em fazer uma maioria do fluido principal transitar para a parte de dentro da coluna e uma minoria desse fluxo para o exterior, tipicamente de 2 % a 20 % do fluxo, por linhas de derivação externas entre pratos vizinhos. Essa varredura é tipicamente realizada durante a maioria do tempo ou de modo contínuo, de tal modo que as linhas e zonas não sejam mais mortas, mas sim varridas. Um tal sistema com varredura via as linhas de derivação é apresentada na figura 1 da patente US 5.972.224 e retomado de modo simplificado na figura 1 do presente pedido. Como as linhas de derivação são previstas para uma vazão pequena, elas podem ser em conseqüência disso de pequeno diâmetro, e compreender uma válvula de pequeno diâmetro, o que reduz o custo do sistema.
Uma primeira vantagem de um tal sistema é que os circuitos de injeção e de retirada dos fluidos secundários são varridos por líquido que têm uma composição muito próxima do líquido deslocado visto que por um lado a derivação provém do prato vizinho, e por outro lado que há varredura não pontual mas sim sensivelmente contínua. Além disso, determina-se de preferência as vazões nas derivações de modo a que a velocidade de trânsito em cada derivação seja sensivelmente a mesma que a velocidade de avanço do gradiente de concentração no fluxo principal do SMB. Assim, por um lado realiza-se uma varredura das diferentes linhas e capacidades com um fluido que tem uma composição sensivelmente idêntica àquela do líquido que se encontra nelas, e por outro lado reintroduz-se o líquido que circula em uma derivação em um ponto em que a composição do fluxo principal é sensivelmente idêntica. Essa segunda variante realiza portanto varreduras de longa duração com gradiente de concentração baixo ou nulo.
Uma segunda vantagem desse sistema de varreduras de longa duração (fora os períodos de injeção ou de trasfega), é que ele permite su32 primir os efeitos de possíveis recirculações entre zonas de um mesmo prato, devidas a pequenas diferentes de perdas de carga.
Para o que se refere ao funcionamento de um SMB, os meios comandados de distribuição e de extração de fluidos de um SMB são tipicamente de um dos dois grandes tipos seguintes de tecnologia:
- ou, para cada prato, uma pluralidade de válvulas comandadas tudo ou nada para a alimentação ou a trasfega dos fluidos, essas válvulas sendo tipicamente situadas na proximidade imediata do prato correspondente, e compreendendo notadamente, para cada prato Pi pelo menos 4 válvulas comandadas tudo ou nada de 2 vias para respectivamente as alimentações dos fluidos F e D e as trasfegas dos fluidos E e R.
- ou uma válvula rotativa de vias múltiplas para a alimentação ou a trasfega dos fluidos no conjunto dos pratos.
A primeira tecnologia utiliza válvulas de 2 vias, o que permite uma fabricação padrão em série que leva a uma confiabilidade aumentada e a um custo unitário relativamente baixo. A segunda tecnologia só utiliza uma válvula única, mas essa válvula única é de vias múltiplas, e necessariamente de construção especial, de grande dimensão e de complexidade elevada. Além disso, essa segunda tecnologia exclui a possibilidade de permutações assíncronas, como nos dispositivos Varicol.
A invenção está ligada aos SMB que utilizam válvulas convencionais de 2 vias, quer dizer que utilizam a primeira das duas tecnologias descritas acima. Ela se refere em especial a um dispositivo aperfeiçoado de separação em leito móvel simulado que compreende uma pluralidade de válvulas tudo ou nada de 2 vias, mas em número reduzido em relação à técnica anterior. Ela é utilizável tanto para um SMB de permutações síncronas quanto para um SMB de permutações assíncronas, por exemplo um Varicol. Descrição Simplificada da Invenção
A invenção refere-se a um dispositivo aperfeiçoado de separação em leito móvel simulado que pertence ao grande tipo tecnológico dos
SMB que utiliza uma pluralidade de válvulas comandadas tudo ou nada de 2 vias, tipicamente válvulas padrão fabricadas em série com custo reduzido para um nível de qualidade (estanqueidade/confiabilidade) elevado exigido.
Um dos objetivos essenciais da invenção é reduzir o inconveniente relativo desse tipo de SMB que é de exigir um número elevado de válvulas comandadas de 2 vias. A invenção permite reduzir o número dessas válvulas, ao mesmo tempo em que conserva a vantagem de poder executar uma varredura eficaz das zonas mortas do tipo de longa duração com gradiente de concentração baixo ou nulo.
Um outro objetivo da invenção é de apresentar um dispositivo que necessita de um número de válvulas de 2 vias reduzido sem que essas válvulas tenham uma frequência de abertura/fechamento aumentada em relação à solução da técnica anterior, o que considerando-se o número reduzido de válvulas limita os riscos estatísticos de disfunção e aumenta portanto a confiabilidade do sistema.
Finalmente, uma variante preferida do dispositivo permite reduzir ainda mais o número de válvulas de grande diâmetro que permitem a circulação dos principais fluidos do SMB em sua vazão nominal.
O dispositivo de acordo com a invenção pode ser empregado em instalações novas mas também é compatível com diversas instalações existentes nas quais ele pode ser instalado realizando-se modificações limitadas. Ele também é compatível com diversos tipos e geometrias de pratos Pi, por exemplo, pratos com painéis de setores angulares ou então de setores paralelos, na medida em que esses pratos (ou a maioria entre eles) são do tipo com rede de distribuição única.
Foi portanto descoberto um meio que permite reduzir sensivelmente o número das válvulas comandadas principais, que correspondem às entradas e saídas dos fluidos de processo do SMB: Na técnica anterior, há para cada prato pelo menos um jogo de 4 válvulas principais de rede para as alimentações/trasfegas de F, D, R, E. Esse número é ainda aumentado se tem-se mais de 4 fluidos, por exemplo, se tem-se 2 refinados R1, R2 ou então se é utilizado um refluxo RE rico em produto procurado. As linhas de derivação, de pequeno diâmetro, na técnica anterior só são linhas anexas que não são tomadas pelos fluidos F, D, R, E, (E1) (E2) (RE) em sua vazão no75 minai de alimentação ou de trasfega.
De acordo com a invenção, agrupa-se a coluna, ou a parte principal dessa coluna em segmentos Sk superpostos, cada segmento Sk compreendendo 2 ou 3 leitos de adsorventes e 2 ou 3 pratos, e compreendendo uma linha de derivação Lk. Contrariamente à técnica anterior, a linha Lk é tomada pelos fluidos do SMB em sua vazão nominal e é utilizado um único jogo de válvulas principais de rede (de alimentação ou trasfega) por segmento de coluna (e não por prato como na técnica anterior), essas válvulas sendo conectadas à linha de derivação Lk de modo a permitir a circulação desses fluidos via Lk. De acordo com a invenção, também são previstas válvulas de prato e meios de limitar as vazões de fluido de derivação, mas o número total de válvulas permanece sensivelmente reduzido, como será explicitado abaixo.
A invenção se refere também a um processo de separação SMB que utiliza o dispositivo assim descrito, notadamente para a separação do paraxileno ou do metaxileno a partir de uma carga de hidrocarbonetos aromáticos com 8 átomos de carbono.
A invenção também se refere à utilização do dispositivo assim descrito para a separação de um aromático a partir de um corte de aromáticos que tem o mesmo número de átomos de carbono.
Descrição Detalhada da Invenção a invenção será melhor compreendida com a leitura da descrição que se segue e consultando-se as figuras 1 (técnica anterior) e as figuras 2 e 3 (dispositivo de acordo com a invenção).
Para realizar um dos objetivos precitados, é, portanto, proposto de acordo com a invenção, um dispositivo que permite separar pelo menos um composto procurado a partir de uma mistura que compreende esse composto por adsorção em leito móvel simulado que compreende:
pelo menos uma coluna dividida em uma pluralidade de leitos de adsorventes Ai separados por pratos distribuidores/extratores Pi para a alimentação e a extração seqüenciais de pelo menos dois fluidos de alimentação: uma carga F e um dessorvente D, e pelo menos dois fluidos trasfegados: um refinado R e um extrato E, Pi sendo disposto entre o leito Ai, e o leito imediatamente inferior Ai+1, o dispositivo compreendendo também pelo menos uma rede FNet de carga, uma rede D-Net de dessorvente, uma rede R-Net de refinado e uma rede E-Net de extrato, cada uma dessas redes sendo ligada à coluna por uma pluralidade de linhas intermediárias que compreendem válvulas de seccionamento comandadas de 2 vias, chamadas válvulas de rede, para a alimentação ou a trasfega seqüenciais dos fluidos F, D, R, E, no qual a coluna é dividida, pelo menos na maior parte de sua altura em uma pluralidade de segmentos superpostos adjacentes Sk, cada segmento Sk sendo constituído essencialmente por um grupo de pelo menos 2 e de no máximo 5 leitos de adsorvente sucessivos e pelos pratos distribuído res/extrato res Pi que são dispostos imediatamente embaixo desses leitos de adsorvente sucessivos, cada um dos pratos distribuidores/extratores Pi de cada um dos setores Sk utiliza uma rede única comum para a alimentação e a trasfega seqüenciais dos fluidos F, D, R, E, os pratos Pi de cada segmento Sk são ligados entre si por uma linha de derivação externa Lk conectada a cada prato Pi de Sk por uma ponteira que compreende uma válvula de seccionamento comandada de 2 vias única própria ao prato Pi, chamada válvula de prato Vi, para a alimentação ou a trasfega seqüenciais dos fluidos F, D, R, E em ou a partir de Pi, cada uma das ditas linhas de derivação Lk compreende pelo menos um meio comandado de limitação da vazão que circula em Lk (tal como um conjunto de válvula comandada + medidor de vazão + sistema de comando da válvula) que é ou instalado na linha Lk ou em derivação em torno de uma válvula de prato Vi de um prato Pi de Sk, no qual a linha de derivação Lk de cada um dos segmentos Sk é ligada a cada uma das redes F-Net, D-Net, R-Net e E-Net via uma linha única que compreende uma válvula de rede única, respectivamente Vfk, VDk,
VRk,VEk para a alimentação ou a trasfega seqüencial do fluido correspondente F, D, R ou E para ou a partir do segmento Sk considerado, e no qual cada prato Pi do segmento Sk é ligado de modo único a cada uma das redes F-Net, D-Net, R-Net e E-Net via em série a ponteira que compreende a válvula de prato Vi, e depois uma parte pelo menos de Lk, e depois a dita linha única que compreende a dita válvula de rede única, respectivamente VFk, Vdi<, VRk,VEk.
De preferência, cada segmento Sk é constituído essenciaimente por um grupo de 2 ou então 3 leitos de adsorvente sucessivos. As variantes com 4 ou 5 leitos sucessivos levam de fato a colunas que têm um número de feitos total mais elevado, para poder realizar as diferentes zonas cromatográficas.
Contrariamente ao dispositivo de acordo com a técnica anterior, o dispositivo de acordo com a invenção permite utilizar a linha de derivação Lk para a circulação dos fluidos F, D, R, E alimentados no SMB e trasfegados do SMB ao nível do segmento Sk, via um jogo único de válvulas de rede correspondentes, no lugar de um jogo de válvulas de rede por prato Pi como de acordo com a técnica anterior. Isso permite uma redução sensível do número global de válvulas comandadas, mesmo considerando-se a adição de válvulas suplementares, a saber as válvulas de prato Vi.
As válvulas comandadas precitadas: válvulas de rede e válvulas de prato Vi são tipicamente válvulas de alta qualidade (confiabilidade, estanqueídade, duração de vida) que realizam o funcionamento seqüenciai do SMB.
De modo geral, todas as válvulas comandadas asseguram o funcionamento seqüenciai do SMB: válvulas de rede, válvulas Vi de prato, e também válvulas dos meios comandados de limitação da vazão que circula em Lk devem ser consideradas de acordo com a invenção como as válvulas principais do SMB, ligadas à coluna e comandadas pelo sistema de comando do funcionamento seqüenciai do SMB (computador, autômato programável ou outro sistema equivalente).
Certas válvulas principais do funcionamento seqüenciai do SMB foram mencionadas precedentemente como sendo únicas de acordo com a invenção: Vi para cada prato Pi; jogo único de válvulas de rede VFk, VDk,
VRk,VEk para cada segmento Sk. Entretanto, não se sairia do âmbito da invenção se fossem utilizadas a mais outras válvulas tais como válvulas secundárias de isolamento ocasional, tipicamente de qualidade bem inferior, comandadas ou não, mas que não participam para o funcionamento sequencial do SMB e que permitem por exemplo o desmonte de um equipamento qualquer: bomba ou válvula principal utilizada para o funcionamento sequencial, etc..
Tipicamente, a linha de derivação Lk, que é utilizada para o trânsito de todos os fluidos F, D, R, E em sua vazão nominal não é mais, no dispositivo de acordo com a invenção, uma pequena linha anexa como na técnica anterior, mas sim tem geralmente um diâmetro interno pelo menos igual ao maior diâmetro de abertura das válvulas de rede ligadas a Lk, de modo a poder fazer os fluidos F, D, R, E circularem sem limitação de capacidade.
Devido à utilização de linhas de derivação Lk próprias para veicular vazões grandes, são utilizados vantajosamente meios de comando de limitação da vazão a fim de realizar as circulações em derivação com pouca vazão (tipicamente de 2 a 20 % da vazão que circula na coluna). O termo circulação em derivação significa aqui que uma fração (pequena) da vazão que circula na coluna é trasfegada de um prato e reintroduzida em um outro prato do mesmo segmento Sk. O termo meios comandados se aplica tipicamente a uma válvula comandada, tipicamente com o auxílio de uma cadeia de regulação, a partir da informação fornecida por um medidor de vazão. É possível para isso utilizar uma válvula de regulação de vazão instalada diretamente na linha Lk. Essa válvula é então tipicamente uma válvula com abertura progressiva e não uma válvula comandada tudo ou nada (que tem somente 2 posições possíveis: plena abertura e fechamento).
Entretanto, de acordo com uma variante preferida da invenção, pelo menos uma, ou de preferência cada uma das ditas linhas de derivação Lk compreende um meio comandado de limitação da vazão que circula em Lk, que não é instalado diretamente em Lk mas sim em derivação em torno de uma válvula de prato Vi de um prato Pi de Sk, em uma pequena derivação secundária lk. Esse meio é geralmente uma válvula comandada vi de menor diâmetro de abertura que o diâmetro de abertura de Vi, por exemplo, de diâmetro de abertura no máximo igual a 60 %, ou a 50 % do diâmetro de abertura de Vi, por exemplo compreendido entre 10 % e 50 % do diâmetro de abertura de Vi. Quando se deseja efetuar uma varredura interna em derivação de Lk e limitar essa vazão interna em derivação (que circula de um prato de Sk para um outro prato de Sk), deixa-se a válvula de prato Vi fechada e abre-se a válvula menor vi em derivação em torno de Vi. Assim, a utilização de uma pequena derivação secundária I* em torno de uma das válvulas de prato Vi (tipicamente a válvula Vi do prato Pi inferior de Sk) permite utilizar uma válvula de menor diâmetro de abertura que se o meio de limitação de vazão é uma válvula disposta na linha de derivação principal Lk, que é de relativamente maior diâmetro devido ao fato de que Lk deve permitir a circulação dos fluidos F, D, R, E em sua vazão nominal.
De acordo com a invenção, a ponteira que compreende Vi deve ser interpretada como não compreendendo a pequena derivação secundária k em torno de Vi, nem a pequena válvula vi disposta em lk. Essa ponteira compreende, portanto, mesmo uma válvula única Vi que permite a circulação dos fluidos principais F, D, R, E.
De acordo com uma primeira variante de execução, pelo menos um segmento Sk (e com freqüência todos os segmentos Sk) é constituído por dois leitos de adsorventes Aj, Aj+1 e pelos dois pratos distribuidores/extratores Pj, Pj+1 que são dispostos imediatamente embaixo, respectivamente desses leitos de adsorvente. Os segmentos são então de 2 leitos e 2 pratos Pi.
De acordo com uma segunda variante de execução, pelo menos um segmento Sk é constituído por três leitos de adsorventes Aj, Aj+1, Aj+2 e pelos três pratos distribuídores/extratores Pj, Pj+1, Pj+2 que são dispostos imediatamente embaixo respectivamente desses leitos de adsorvente. Os segmentos são então de 3 leitos e 3 pratos Pi.
A definição de um segmento Sk deve ser precisa no caso do fundo da coluna. De fato, tipicamente não há prato Ph embaixo do leito de adsorvente Pn disposto em fundo de coluna, pois não há necessidade de distribuir os fluidos em um leito imediatamente inferior. Também, de acordo com a invenção, considera-se nesse caso que o prato Pn que falta é substituído pela linha de saída inferior da coluna, tipicamente ligada ou com a entrada da mesma coluna, via uma bomba de recirculação, ou com o topo de uma segunda coluna de separação.
De preferência, a coluna inteira (com exceção do prato de topo, excluído pela definição escolhida da palavra segmento) é constituída pelos segmentos superpostos adjacentes Sk.
Todos os segmentos Sk podem então ser constituídos por dois leitos de adsorventes e pelos dois pratos distribuidores/extratores que são dispostos imediatamente embaixo respectivamente desses leitos de adsorvente, (ou a dita linha de saída inferior assimilada a um prato inferior). A coluna é então sensivelmente constituída por segmentos de 2 leitos e 2 pratos. Ela pode também ser sensivelmente constituída por segmentos de 3 leitos e 3 pratos se ainda por uma associação de segmento de 2 leitos e 2 pratos e de segmentos de 3 leitos e 3 pratos. Finalmente, de acordo com uma variante não preferida, é possível também utilizar segmentos Sk de acordo com a invenção e um ou alguns pratos individuais Ri alimentados de acordo com a técnica anterior, tal como está notadamente representado na figura 1.
A invenção, descrita precedentemente no caso de 4 redes de fluidos F, D, R, E é também utilizável de modo similar quando não há 4, mas sim 5 ou 6 redes de fluidos, por exemplo utilizando-se 2 refinados R1, R2 e/ou um refluxo RE de produto rico em produto procurado. Há então 5 ou 6 válvulas de rede por segmento Sk e linha Lk.
A invenção também se refere a um processo de separação que utiliza o dispositivo descrito precedentemente, no qual no decorrer de um ciclo utiliza-se seqüencialmente cada uma das linhas Lk para a circulação em sua vazão nominal dos fluidos F, D, R, E, para ou a partir de cada um dos pratos Pi de Sk via em série a válvula de prato Pi e uma das válvulas de rede VFk, VDk, VRk, VEk, e no qual Lk é tomada por cada um dos fluidos F, D, R, E na totalidade de seu comprimento no decorrer de um ciclo.
Geralmente, realiza-se uma varredura interna de pelo menos uma parte de cada uma das linhas de derivação Lk quando nenhuma válvula de rede ligada a Lk está aberta e interrompe-se qualquer varredura interna de Lk quando uma válvula de rede ligada a Lk está aberta. 3 Ί
De preferência, realiza-se uma varredura interna de Lk a partir do prato Pi situado na posição superior em Sk e na direção do prato Pi+1 ou Pi+2 que está situado na posição inferior em Sk, em qualquer período de tempo em que Sk não está ligado a uma das redes fluidas, e que se encontra imediatamente antes de um período em que uma das válvulas de rede ligadas a Sk está aberta para a alimentação ou a trasfega de um dos fluidos para ou a partir do prato Pi. Essa varredura interna leva à abertura de Vi no período que precede um período de alimentação ou de trasfega do prato Pi (o que requer também a abertura de Vi) e evita um movimento de abertura ou fechamento de Vi entre esses períodos consecutivos. A redução do número de movimentos de válvulas reduz o desgaste dessas válvulas e aumenta a confiabilidade do dispositivo e do processo associado.
Geralmente, são realizadas varreduras internas de pelo menos duas e com freqüência da totalidade das linhas de derivação Lk. Tipicamente, a varredura interna dura durante pelo menos 20 %, com freqüência pelo menos 40 %, ou mesmo pelo menos 50 % do tempo.
A invenção permite realizar todas as espécies de separações cromatográficas, e notadamente executar um processo de separação de paraxileno, como produto buscado, a partir de uma carga de hidrocarbonetos aromáticos com 8 átomos de carbono, ou um processo de separação de metaxileno, como produto buscado, a partir de uma carga de hidrocarbonetos aromáticos com 8 átomos de carbono.
De modo geral, ela permite a utilização do dispositivo descrito precedentemente para a separação de um hidrocarboneto aromático qualquer a partir de uma carga de hidrocarbonetos aromáticos que têm o mesmo número de átomos de carbono.
Descrição das Figuras e Funcionamento dos Dispositivos Representados:
a invenção será compreendida facilmente seguindo-se a descrição das figuras anexas nas quais:
a figura 1 representa esquematicamente uma parte de um dispositivo SMB de acordo com a técnica anterior, com as válvulas de rede correspondentes.
A figura 2 representa esquematicamente uma parte de um dispositivo SMB de acordo com a invenção, que compreende segmentos Sk de leitos e 2 pratos, com as válvulas de rede, as válvulas de prato e as válvulas de limitação de vazão de derivação correspondentes.
A figura 3 representa esquematicamente uma parte de um dispositivo SMB de acordo com a invenção, que compreende segmentos Sk de leitos e 3 pratos, com as válvulas de rede, as válvulas de prato e as válvulas de limitação de vazão de derivação correspondentes.
As figuras 4a, 4b representam esquematicamente respectivamente um segmento intermediário e o segmento de fundo de coluna de um dispositivo de acordo com a invenção no caso dos segmentos Sk de 2 leitos e 2 pratos.
As figuras 4c, 4d representam esquematicamente respectivaemtne um segmento intermediário e o segmento de fundo de coluna de um dispositivo de acordo com a invenção no caso dos segmentos 5K de 3 leitos e 3 partes.
As figuras 5a e 5b representam esquematicamente respectivamente um segmento Sk intermediário de 2 leitos e 2 pratos e um segmento Sk de 3 leitos e 3 pratos, no caso em que o meio de limitação de vazão de Lk é uma válvula de regulação disposta em Lk.
Faz-se agora referência à figura 1 que representa uma parte de coluna cromatográf ica de um SMB de acordo com a técnica anterior. Cada um dos leitos de adsorventes Ai-1, Ai, Ai+1, Ai+2, Ai+3, Ai+4 é disposto acima de um prato Pi-1, Pi, Pi+1, Pi+2, Pi+3, Pi+4, e cada um desses pratos é ligado por uma linha, respectivamente 3, 4, 5, 6, 7, 8 a cada uma das 4 redes fluidas F, D, R, E por uma válvula (não referenciada). Há, portanto, 4 válvulas principais por prato. Além disso, os pratos são ligados dois a dois por uma linha de derivação 1a, 1b, 1c, que compreende uma válvula de pequeno diâmetro, respectivamente 2a, 2b, 2c para permitir a passagem de uma vazão de derivação limitada: 2 % a 20 % da vazão que circula na coluna. No total, há, portanto, 4 válvulas principais e em média 0,5 válvula de pequeno diâmetro (uma para 2 pratos) para cada prato Pi, ou seja, em mé- 2 dia 4,5 válvulas por prato.
O funcionamento de um SMB que utiliza uma tal coluna é bemconhecido pelo profissional. Tipicamente, a válvula 2a, ou 2b, ou 2c de uma linha de derivação é aberta quando nenhum fluido F, D, R, E é alimentado ou trasfegado de um dos 2 pratos ligados pela linha de derivação (derivação temporariamente em serviço). Inversamente a válvula 2a, ou 2b ou 2c de uma linha de derivação é fechada quando um dos fluidos F, D, R, E é alimentado ou trasfegado de um dos 2 pratos ligados pela linha de derivação (derivação temporariamente fora de serviço).
A figura 2 representa uma parte de coluna de um dispositivo de acordo com a invenção que compreende 3 segmentos Sk, Sk+1, Sk+2, cada um deles compreendendo 2 leitos de adsorvente e 2 pratos situados imediatamente embaixo. Os 2 pratos de cada segmento são ligados por uma linha de derivação, respectivamente Lk, Lk+1, Lk+2 que é própria para a circulação dos fluidos F, D, R, E em sua vazão nominal. Cada linha de derivação é ligada a um conjunto de 4 válvulas de rede para a alimentação e a trasfega dos fluidos. Contrariamente à técnica anterior, esse conjunto de 4 válvulas alimenta não 1, mas sim 2 pratos.
Assim, para o primeiro segmento Sk, há 4 válvulas de rede Vfr,
VDr, VRk, VEr que alimentam ao mesmo tempo Pi-1 e Pi.
Cada prato é por outro lado ligado à linha de derivação correspondente Lk, ou Lk+1, ou Lk+2 por uma ponteira (que corresponde à parte de linha horizontal na figura) que compreende uma válvula de seccionamento comandada de 2 vias única própria ao prato, chamada de válvula de prato: Vi-1, Vi, Vi+1, Vi+2, Vi+3, Vi+4. Cada válvula de prato inferior de um segmento: Vi, Vi+2, Vi+4 possui por outro lado uma pequena linha de derivação secundária /r, k+i, k+2 munida de uma válvula tipicamente de pequeno diâmetro: vi, vi+2, vi+4.
No total, para cada segmento de 2 pratos, há 4 válvulas de rede, válvulas de prato, e uma válvula de pequeno diâmetro em derivação secundária, ou seja 7 válvulas,e portanto em média 3,5 válvulas por prato.
O dispositivo funciona do seguinte modo:
para o segmento Sk por exemplo, quando se deseja, em um período dado, alimentar ou trasfegar um dos fluidos F, D, R, E no prato Pi-1, abre-se a válvula de rede correspondente Vfk, VDk, VRk, ou VEk assim como a válvula de prato Vi-1. As outras válvulas de rede do segmento Sk são então fechadas, assim como Vi e a pequena válvula em derivação secundária vi.
Quando se deseja, em um outro período, alimentar ou trasfegar um dos fluidos F, D, R, E no prato Pi, abre-se a válvula de rede correspondente VFk, VDk, VRk ou VEk assim como a válvula de prato Vi. As outras válvulas de rede do segmento Sk são então fechadas, assim como Vi-1. A pequena válvula em derivação secundária vi pode permanecer fechada.
Quando se deseja, em um terceiro período, não alimentar nem trasfegar um dos fluidos F, D, R, E nos pratos Pi-1 e Pi, fecha-se as válvulas de rede VFk, VDk, VRk e VEk. Realiza-se então uma circulação de uma vazão limitada de derivação na linha Lk (trasfegada de Pi-1 e injetada em Pi) abrindo-se Vi-1, fechando-se Vi e abrindo-se a pequena válvula em derivação secundária vi. É possível assim assegurar via 4 uma pequena vazão de derivação. Vi é tipicamente uma válvula de regulação (de abertura progressiva) comandada por regulação de vazão a partir de um medidor de vazão não representado.
Os outros setores Sk+1, Sk+2 funcionam de modo análogo.
A figura 3 representa uma parte de coluna de um dispositivo de acordo com a invenção que compreende 2 segmentos Sk, Sk+1, cada um deles compreendendo 3 leitos de adsorvente e 3 pratos situados imediatamente embaixo. Os 3 pratos de cada segmento são ligados por uma linha de derivação, respectivamente Lk, Lk+1 que é própria para a circulação dos fluidos F, D, R, E em sua vazão nominal. Cada linha de derivação é ligada a um conjunto de 4 válvulas de rede para a alimentação e a trasfega dos fluidos. Contrariamente à técnica anterior, esse conjunto de 4 válvulas alimenta não 1, mas sim 3 pratos.
Assim, para o primeiro segmento Sk, há 4 válvulas de rede VFk, VDk, VRk, VEr que alimentam ao mesmo tempo Pi-1, Pi e Pi+1.
Cada prato é, como para o dispositivo da figura 2, ligado à linha de derivação correspondente por uma ponteira que compreende uma válvula de prato. Cada válvula de prato inferior de um segmento: Vi+1, Vi+4 possui por outro lado uma pequena linha de derivação secundária munida de uma válvula tipicamente de pequeno diâmetro: vi+1, vi+4.
O dispositivo funciona do seguinte modo:
para o segmento superior, por exemplo, quando se deseja, em um período dado, alimentar ou trasfegar um dos fluidos F, D, R, E no prato Pi-1, abre-se a válvula de rede correspondente VFk, VDk, VRk ou VEk assim como a válvula de prato Vi-1. As outras válvulas de rede do segmento Sk são então fechadas, assim como Vi, Vi+1 e a pequena válvula em derivação secundária vi.
Guando se deseja, em um outro período, alimentar ou trasfegar um dos fluidos F, D, R, E no prato Pi, abre-se a válvula de rede correspondente VFk, VDk, VRk ou VEk assim como a válvula de prato Vi. As outras válvulas de rede do segmento Sk são então fechadas, assim como Vi-1 e Vi+1. A pequena válvula em derivação secundária v/pode permanecer fechada.
Ouando se deseja, em um terceiro período, não alimentar nem trasfegar um dos fluidos F, D, R, E nos pratos Pi-1 e Pi, fecha-se as válvulas de rede VFk, Vok, VRkl e VEk. Realiza-se então uma circulação de uma vazão limitada de derivação na linha Lk. Duas opções são então possíveis:
- é possível trasfegar uma pequena vazão de Pi-1 e injetá-la em Pi+1, abrindo-se Vi-1, fechando-se Vi e Vi+1 e abrindo-se a pequena válvula em derivação secundária vi+1.
- É possível também trasfegar uma pequena vazão em derivação de Pi e injetá-la em Pi+1, abrindo-se Vi, fechando-se Vi-1 e Vi+1 e abrindo-se a pequena válvula em derivação secundária vi+1.
Com freqüência, faz-se variar em alternância o prato (Pi-1, Pi) de onde é trasfegada a vazão de derivação, de modo a varrer o maior número de pratos possíveis.
De modo preferido, termina-se o último período de varredura em derivação (antes de alimentação ou trasfega de um fluido F, D, R, E) trasfegando-se pelo prato superior Pi-1. Nesse caso, a válvula Vi-1 é aberta durante esse período, e não há necessidade de movimento de válvula no início do período seguinte no qual Pi-1 deverá ser alimentado ou sofrer uma trasfega através de Vi-1 visto que essa válvula já está aberta.
Os outros setores Sk+1, Sk+2 funcionam de modo análogo.
Um exemplo tipo de funcionamento de um setor Sk de 3 leitos de adsorvente e 3 pratos (conforme figura 3) é, por exemplo, o seguinte, no qual as válvulas para o funcionamento de Sk que estão abertas são mencionadas, as válvulas não mencionadas estando fechadas.
Período 1: varredura em derivação de Pi-1 para Pi+1. Válvulas abertas: Vi-1, vi+1.
Período 2: injeção de dessorvente em Pi-1. Válvulas abertas: Vi-1, VDk. Período 3: injeção de dessorvente em Pi. Válvulas abertas: Vi, VokPeríodo 4: injeção de dessorvente em Pi+1. Válvulas abertas: Vi+1, VokPeríodo 5: trasfega de refinado de Pi-1. Válvulas abertas: Vi-1, VRk.
Período 6: trasfega de refinado de Pi. Válvulas abertas: Vi, VRk.
Período 7: trasfega de refinado de Pi+1. Válvulas abertas: Vi+1, VRk.
Período 8: varredura em derivação de Pi para Pi+1. Válvulas abertas: Vi, vi+1.
Período 9: varredura em derivação de Pi-1 para Pi+1. Válvulas abertas: Vi-1, vi+1.
Período 10: varredura em derivação de Pi para Pi+1. Válvulas abertas: Vi, vi+1.
Período 11: varredura em derivação de Pi-1 para Pi+1. Válvulas abertas: Vi1, vi+1.
Período 12: injeção de carga em Pi-1. Válvulas abertas: Vi-1, VFk.
Período 13: injeção de carga em Pi. Válvulas abertas: Vi, VFk.
Período 14: injeção de carga em Pi+1. Válvulas abertas: Vi+1, VFk.
Período 15: varredura em derivação de Pi para Pi+1. Válvulas abertas: Vi, vi+1.
Período 16: varredura em derivação de Pi-1 para Pi+1. Válvulas abertas: Vi1, vi+1.
Período 17: varredura em derivação de Pi para Pi+1. Válvulas abertas: Vi, vi+1.
Período 18: varredura em derivação de Pi-1 para Pi+1. Válvulas abertas: Vi1, V/+7.
Período 19: varredura em derivação de Pi para Pi+1. Válvulas abertas: Vi, vi+1.
Período 20: varredura em derivação de Pi-1 para Pi+1. Válvulas abertas: Vi1, vi+1.
Período 21: trasfega de extrato de Pi-1. Válvulas abertas: Vi-1, VRk.
Período 22: trasfega de extrato de Pi. Válvulas abertas: Vi, VRk.
Período 23: trasfega de extrato de Pi+1. Válvulas abertas: Vi+1, VRk.
Período 24: varredura em derivação de Pi para Pi+1. Válvulas abertas: Vi, vi+1.
Os princípios que permitem estabelecer o seqüenciamento preferido no caso de segmentos de 3 leitos de adsorvente e 3 pratos são os seguintes:
1) a cada vez que se retira ou se injeta um dos fluidos principais (F, D, R, E) com o auxílio de uma válvula de rede em uma linha de derivação Lk, essa válvula de rede permanece aberta três vezes seguidas (por ocasião de 3 períodos sucessivos). A primeira vez a válvula de prato superior permite a conexão com o prato superior Pi-1, e as válvulas de prato inferiores assim como a pequena válvula de controle de fluido de derivação estão fechadas. A segunda vez, a válvula de prato intermediária permite a conexão com o prato intermediário Pi, e as válvulas de leito superior e inferior assim como a pequena válvula de controle de fluído de derivação estão fechadas. A terceira vez, a válvula de prato inferior permite a conexão com o prato inferior Pi+1, e as válvulas de prato superiores assim como a pequena válvula de controle de fluido de derivação estão fechadas.
2) Fora dos períodos de injeção ou de trasfega dos fluidos principais (F, D, R, E), faz-se circular uma vazão de derivação em Lk. A válvula
2?
de prato inferior Vi+1 está fechada, e a pequena válvula de controle vi+1 situada em derivação secundária em torno de Vi+1 regula a vazão de derivação via a derivação secundária Vi+1, essa vazão provindo alternativamente dos pratos superior Pi-1 e intermediário Pi. Por ocasião do último período durante o qual um fluido de derivação circula em Lk previamente à alimentação ou à trasfega de um dos fluidos principais, abre-se de preferência a válvula de prato superior Vi-1 (conectada com o prato Pi-1) que pode assim permanecer aberta por ocasião do período seguinte.
As figuras 4a e 4b representam esquematicamente um segmento de 2 leitos e 2 pratos. Na figura 4b é representado um tal segmento em fundo de coluna. Considera-se então de acordo com a invenção que a linha referenciada Pi+1 substitui por definição o prato situado embaixo do leito Ai+1, esse prato estando ausente em fundo de coluna.
De modo análogo, as figuras 4c e 4d representam esquematicamente um segmento de 3 leitos e 3 pratos. Na figura 4d está representado um tal segmento em fundo de coluna. Considera-se então de acordo com a invenção que a linha referenciada Pi+2 substitui por definição o prato situado embaixo do leito Ai+2 esse prato estando ausente em fundo de coluna.
As figuras 5a e 5b representam respectivamente um segmento Sk de 2 leitos e 2 pratos,e um segmento Sk de 3 leitos e 3 pratos no qual o meio de limitação da vazão de derivação não compreende uma derivação secundária com uma válvula vi, mas sim uma válvula de maior diâmetro 9 disposta na própria linha Sk (com os meios de medição de vazão associados, não representados).
Melhor Modo de Realização:
o melhor modo de realização da invenção é um SMB do qual a ou as colunas são essencialmente constituídas por segmentos Sk de 3 leitos e 3 pratos. Em um tal dispositivo, a título de exemplo de 24 leitos e 24 pratos (por exemplo 2 colunas em laço de 12 leitos e 12 pratos cada uma delas), só há necessidade para o controle do SMB de 24 válvulas de prato, e 4 x 8 = 32 válvulas de rede (4 para cada um dos 8 segmentos Sk necessários), ou seja 56 válvulas principais às quais é preciso acrescentar 8 pequenas válvulas de regulação (em derivação secundária), ou seja 64 válvulas no total, o que representa 2,67 válvulas por prato em média.
Na técnica anterior que corresponde à figura 1, o SMB equivalente requer 4 x 24 = 96 válvulas principais (4 válvulas por prato) e 12 válvulas de diâmetro reduzido, ou seja 108 válvulas no total, e 4,5 válvulas por prato.
O dispositivo de acordo com a invenção assim descrito pode ser utilizado para um processo de separação cromatográfica qualquer, notadamente para a separação de úm hidrocarboneto aromático a partir de uma carga de aromáticos que têm essencialmente 8 átomos de carbono e que compreende esse hidrocarboneto.
Em especial, ele pode ser utilizado para a separação de paraxileno a partir de um corte aromático essencialmente composto por hidrocarbonetos com C8, utilizando-se tolueno ou paradietilbenzeno como dessorvente e um zeólito como adsorvente como descrito, por exemplo, na patente FR 2 789 914. Ele pode também ser utilizado para a separação de metaxileno a partir de um corte aromático com C8, utilizando-se tolueno ou tetralina como dessorvente e um adsorvente tal como descrito por exemplo, na patente US 5.900.523 e nos pedidos de patente FR 05/52.485 e FR 05/52.486.
Ele pode também ser utilizado para a separação de uma ou várias normais parafinas (separadas do resto dos hidrocarbonetos) a partir de uma mistura de hidrocarbonetos, notadamente parafínicos ou parafínicos e naftênicos, por exemplo utilizando-se o normal butano ou o normal pentano como dessorvente (eventualmente o isooctano como diluente inerte) e uma zeólita 5A como adsorvente.
Ele pode finalmente ser utilizado para a separação de pelo menos uma olefina de um corte de hidrocarbonetos que compreende um tal hidrocarboneto, de acordo com as condições conhecidas pela técnica anterior, por exemplo, utilizando-se um zeólito X permutada com cálcio.
A invenção não está limitada à descrição precedente, e o profissional poderá utilizar para sua execução qualquer outra característica técnica conhecida no estado da técnica.
Claims (10)
- REIVINDICAÇÕES1. Dispositivo para separar pelo menos um composto desejado a partir de uma mistura compreendendo o dito composto por adsorção em leito móvel simulado que, caracterizado pelo fato de que compreende:5 pelo menos uma coluna dividida em uma pluralidade de leitos de adsorventes Ai separados por pratos distribuidores/extratores Pi para a alimentação e a extração sequenciais de pelo menos dois fluidos de alimentação: uma carga F e um dessorvente D, e pelo menos dois fluidos trasfegados: um refinado R e um extrato E, Pi sendo disposto entre o leito Ai, e10 o leito imediatamente inferior Ai+1, o dispositivo compreendendo também redes de fluidos, ou seja, pelo menos uma rede F-Net de carga, uma rede D-Net de dessorvente, uma rede R-Net de refinado e uma rede E-Net de extrato, cada uma dessas redes sendo ligada à coluna por uma pluralidade de linhas que compreendem15 válvulas de seccionamento comandadas de 2 vias, chamadas válvulas de rede, para a alimentação ou a trasfega sequenciais dos ditos fluidos, no qual a coluna é dividida, pelo menos na maior parte de sua altura em uma pluralidade de segmentos superpostos adjacentes Sk, cada segmento Sk sendo constituído essencialmente por um grupo de pelo menos 220 e de no máximo 5 leitos de adsorvente sucessivos e pelos pratos distribuidores/extratores Pi que são dispostos imediatamente embaixo desses leitos de adsorvente sucessivos, cada um dos pratos distribuidores/extratores Pi de cada um dos setores Sk é de rede única comum para a alimentação e a trasfega sequenciais25 dos fluidos F, D, R, E, os pratos Pi de cada segmento Sk são ligados entre si por uma linha de derivação externa Lk conectada a cada prato Pi de Sk por uma ponteira que compreende uma válvula de seccionamento comandada de 2 vias única própria ao prato Pi, chamada válvula de prato Vi, para a alimentação ou a30 trasfega sequenciais dos fluidos F, D, R, E em ou a partir de Pi, cada uma das ditas linhas de derivação Sk compreende pelo menos um meio comandado de limitação da vazão que circula em Lk, que é ouPetição 870170093446, de 01/12/2017, pág. 8/13 instalado na linha Lk ou em derivação em torno de uma válvula de prato Vi de um prato Pi de Sk, no qual a linha de derivação Lk de cada um dos segmentos Sk é ligada a cada uma das redes F-Net, D-Net, R-Net e E-Net via uma linha única5 que compreende uma válvula de rede única, respectivamente VFk, VDk, VRk, VEk para a alimentação ou a trasfega sequencial do fluido correspondente F, D, R ou E para ou a partir do segmento Sk considerado, e no qual cada prato Pi do segmento Sk é ligado de modo único a cada uma das redes F-Net, D-Net, R-Net e E-Net via em série a ponteira que10 compreende a válvula de prato Vi, e depois uma parte pelo menos de Lk, e depois a dita linha única que compreende a dita válvula de rede única, respectivamente VFk, VDk, VRk,VEk, em que no decorrer de um ciclo utiliza-se sequencialmente cada uma das linhas Lk para a circulação em sua vazão nominal dos fluidos F, D, R,15 E, para ou a partir de cada um dos pratos Pi de Sk via em série a válvula de prato Pi e uma das válvulas de rede VFk, VDk, VRk, VEk, e no qual Lk é tomada por cada um dos fluidos F, D, R, E na totalidade de seu comprimento no decorrer de um ciclo.
- 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo20 fato de que no decorrer de um ciclo utiliza-se sequencialmente cada uma das linhas Lk para a circulação em sua vazão nominal dos fluidos F, D, R, E, para ou a partir de cada um dos pratos Pi de Sk via em série a válvula de prato Pi e uma das válvulas de rede VFk, VDk, VRk, VEk, e no qual Lk é tomada por cada um dos fluidos F, D, R, E na totalidade de seu comprimento no decorrer de um25 ciclo.
- 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que realiza-se uma varredura interna de pelo menos uma parte de cada uma das linhas de derivação Lk quando nenhuma válvula de rede ligada a Lk está aberta e interrompe-se qualquer varredura interna de Lk quando uma30 válvula de rede ligada a Lk está aberta.
- 4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que realiza-se uma varredura interna de Lk a partir do prato Pi situadoPetição 870170093446, de 01/12/2017, pág. 9/13 na posição superior em Sk e na direção do prato Pi+1 ou Pi+2 que está situado na posição inferior em Sk, em qualquer período em que Sk não está ligado a uma das ditas redes fluidas e que se encontra imediatamente antes de um período em que uma das válvulas de rede ligadas a Sk está aberta para a
- 5 alimentação ou a trasfega de um dos fluidos para ou a partir do prato Pi.5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que são realizadas varreduras de pelo menos 2 linhas de derivação Lk.
- 6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que são realizadas permutações assíncronas dos pontos de10 alimentação e de trasfega dos fluidos F, D, R, E na coluna.
- 7. Processo de separação de um produto que utiliza um dispositivo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a separação de um hidrocarboneto aromático é a partir de uma carga de aromáticos tendo essencialmente 8 átomos de carbono e inclui esse15 hidrocarboneto.
- 8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a separação de paraxileno é a partir de uma carga de hidrocarbonetos aromáticos tendo essencialmente 8 átomos de carbono.
- 9. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo 20 fato de que a separação de metaxileno é a partir de uma carga de hidrocarbonetos aromáticos tendo essencialmente 8 átomos de carbono.
- 10. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a separação de pelo menos um hidrocarboneto normal-parafina é a partir de uma carga de hidrocarbonetos compreendendo o dito hidrocarboneto.25 11. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a separação de pelo menos um hidrocarboneto olefínico é a partir de uma carga de hidrocarbonetos compreendendo o dito hidrocarboneto.Petição 870170093446, de 01/12/2017, pág. 10/131/5
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| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] | ||
| B21F | Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time |
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| B24J | Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12) |
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