用于离岸气体/液体接触柱的紧凑型分配器托盘制造技术

技术编号:13109437 阅读:52 留言:0更新日期:2016-03-31 14:36
本发明专利技术涉及一种分配器托盘(2),其包括界限隔室(8、9)的至少一个穿孔壁(6)。根据本发明专利技术,分配器托盘(2)包括至少一个分配隔室(8)和至少一个保持隔室(9),在分配隔室(8)内,气体和液体可流过托盘,而在保持隔室(9)内,液体不能流过托盘。保持隔室布置在托盘的周界上。本发明专利技术还涉及一种用来在气体和液体之间进行热交换和/或材料交换的柱,其装备有如此的分配器托盘(2),本发明专利技术还涉及包括如此柱的钻井浮船以及所述柱的使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及离岸的气体/液体接触柱的领域,具体来说,设及离岸的气体处理、0)2 捕集、脱水或蒸馈单元。
技术介绍
使用胺冲洗过程的离岸气体处理和/或c〇2捕集单元包括液体或气体流体吸收和 再生柱。运些柱在逆流或平行流气体/液体流动状态下运行,且例如它们安装在FPSO(浮 式生产储油卸油装置(FloatingProductioruStorageandOffloading))或FLNG(浮式液 化天然气(FloatingLiquefied化化ralGas))类型的船舶、钻井浮船或离岸平台上。蒸 馈柱或脱水柱也可安装在钻井浮船上。 运些使用在离岸气体处理和/或c〇2捕集和/或蒸馈和/或脱水单元中的柱,一 般地基于在柱内循环的气体和流体之间进行的材料和/或热交换的原理。图1示出在柱顶 处装备有分配器托盘的气体处理柱1的特殊情形。传统上,该气体处理柱1包括填充有接 触器3的若干个部分,分配器托盘2布置在每个部分3的上方。气体/液体接触器接触气 体G与液体,从而允许进行交换。 吸收/再生或蒸馈柱中所使用的标准分配器2是由装备有烟画4 (见图2)的收集 器/分配器托盘组成。液体通过定位在托盘2下部的孔口 5而发生液体的分配,而气体通过 烟画4发生气体的分配。根据逆流或平行流的运行模式,每个烟画4允许气体从柱下部流 到柱1上部,或允许从上部流到下部。烟画4突出超过托盘2的一侧,它们都垂直于托盘。 每个烟画4由若干个壁组成,例如,它们呈平行六面体或圆柱体,它们界限了在托盘2任一 侧上敞开的内部体积。为了防止液体通过烟画4,托盘上方的气体出口或入口(根据逆流或 平行流的运行模式)最好正交于烟画4的纵向方向。分配器托盘的目的是将液体L均匀地 分配到气体/液体接触器3上。 阳0化]装备有烟画的托盘可W是不同的类型,烟画可根据不同的构造来定位。在W下的专利申请或专利中明确地描述了不同分配器托盘变体:US-6, 338, 774B、 US-2, 004, 020, 238A、US-6, 149, 136AW及US-5, 752, 538A。 所述气体/液体接触柱放置在浮动结构上,例如,船舶、平台、浮船类型上,它们对 波浪运动很敏感。安装在运些单元上的设备,即,气体/液体分配器托盘,因此经受高达六 个自由度的海浪运动(左右摇摆、倾斜、滚动、起伏、摇动、推动)。 举例来说,倾斜或滚动组合相关的角度量级在±5°,周期是10至20s。柱所遇到 的纵向、横向和垂直向加速度的幅值量级在甲板上方50m处分别为0. 33/1. 28/0. 33m/s2的 量级。 在如此的条件下,装备有烟画的传统分配器托盘(图2)的操作会受到很大的干 扰。的确,运些分配器的操作主要基于重力,均匀高度"h"的液体保护水平必须形成在分 配器托盘上。流过托盘2下部内孔口 5的液体流动速度平方正比于液体保护水平的高度 扣^-曲)。当托盘2在波浪运动作用下倾斜(图3)时,液体保护水平的高度在分配器托 盘上不再均匀化I>h2),运造成气体/液体接触器3入口处的液体分布不平衡。分配质量 和由此的柱效率受到很大影响。如果不加控制的话,则该不良的分布可大大地降低柱的性 能。为弥补运些影响需要有很大的液体保护高度,运意味着体积和重量增大,运不适合于离 岸的单元。 为了避免该种类型的问题,已经采用了不敏感于水平变化的分配元件。运些 分配器通常由收集器和分配器组成,它们通过一个或多个相对较长的垂直线连接在一 起,运样,不管是否遇到波浪运动状况,分配器仍然保持在负荷下。运些分配器通常不 敏感于波浪运动的影响,它们产生良好的分配质量,但它们体积非常大:在某些情形中 扣S-2, 004, 020, 238A)它们可达到几米之高。 专利FR-2, 771,018A和FR-2, 771,019A描述了解决运些问题的另一方案;该方 案在于使用两个分配器(主分配器或次分配器)。每个分配器被分为若干个隔室,液体便散 布隔室内。运些隔室在柱倾斜的情形下也允许液体更好地进行分布。然而,该选项仍然很 麻烦,因为它需要两个分配器。此外,隔室互相不连通,于是液体在隔室内不能均匀分配。 专利US-5, 132, 055披露了一种分配器托盘,其中,烟画允许分隔开液体流动区 域。根据该文件,烟画则全都平行。隔室因此都具有不同的表面面积。此外,烟画的平行布 置不允许保证良好的液体供应和在整个托盘上良好的分布。的确,当托盘的斜度平行于运 些烟画时,液体保护水平显著地在托盘的两端之间变化。 专利申请FR-2,989,595A扣S-2013/277,868A)描述了一种分配器托盘,其包括 界限隔室的穿孔壁。穿孔壁允许限制液体的不良分布。 本专利技术设及分配器托盘,其包括至少一个界限隔室的穿孔壁。根据本专利技术,分配器 托盘包括至少一个分配隔室和至少一个保持隔室,在分配隔室内,气体和液体可在该隔室 内流过托盘,而保持隔室内,液体可流过托盘。保持隔室布置在托盘的周界上。至少一个保 持隔室存在于托盘的周界上,即使在海洋环境赋予托盘很大斜度的情形中,运也可提供良 好的分配质量或液体良好的散布。
技术实现思路
本专利技术设及用于气体和液体之间热交换和/或材料交换的柱中的分配器托盘,其 包括界限所述托盘上表面上的隔室的至少一个壁,所述壁包括穿孔W允许部分液体在所述 隔室之间流动,其中,所述托盘包括至少一个分配隔室,该分配隔室包括至少一个允许液体 流过所述托盘的装置和至少一个允许气体流过所述托盘的装置。所述托盘包括至少一个位 于所述托盘周界上的保持隔室,该保持隔室不包括允许液体流过所述托盘的装置。 根据本专利技术,所述保持隔室不包括允许气体流过所述托盘的装置。 有利地,所述托盘周界上的每个隔室是保持隔室。 较佳地,允许气体通过的所述装置是气体分配元件,其呈从所述托盘上表面突出 来的烟画的形式。 根据变体的实施例,所述壁的高度大于或基本上等于所述烟画的高度。 根据本专利技术的特征,穿孔布置在所述壁的底部处。 根据本专利技术的一个方面,所述托盘包括若干个正割的(secant)壁。 有利地,所述壁由两个系列的壁组成,每个系列的壁彼此平行并正割于另一系列 的壁。 此外,界限同一隔室的两个平行壁的穿孔可W不对齐。 阳02引有利地,所述分配隔室的尺寸L。郝L。2范围在100或200mm之间。 较佳地,所述保持隔室的尺寸Le3范围在40或200mm之间。根据本专利技术的一个实施例,液体通过装置是孔口和/或从所述托盘的上表面突出 来的烟画。 根据本专利技术变体的实施例,所述托盘包括从所述托盘下表面突出来的次分配系 统,用来分配来自所述液体流过装置的所述液体。 所述次分配系统可包括烟画和/或偏转器。 此外,本专利技术设及用来在气体和液体之间进行热交换和/或材料交换的柱,其中, 两种流体借助于填料互相接触。所述柱包括根据本专利技术的至少一个分配器托盘,用于分配 所述填料上的所述流体。 本专利技术还设及钻井浮船,尤其是用于碳氨化合物回收的浮船,其包括根据本专利技术 的至少一个柱。 本专利技术还设及根据本专利技术的用于气体处理、c〇2捕集、蒸馈或空气转换过程的柱的 使用。【附图说明】 参照附图,从阅读W下借助于非限制性实例给出的实施例的描述中,将会清楚根 据本专利技术方法的其他特征和优点本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于气体和液体之间热交换和/或材料交换的柱(1)中的分配器托盘,包括界限所述托盘(2)的上表面上的隔室(8、9)的至少一个壁(6),所述壁(6)包括穿孔以允许部分液体在所述隔室(8、9)之间流动,其中,所述托盘包括至少一个分配隔室(8),所述分配隔室(8)包括至少一个允许液体流过所述托盘(2)的装置(5、11)和至少一个允许气体流过所述托盘(2)的装置(4),其特征在于,所述托盘包括至少一个位于所述托盘(2)周界上的保持隔室(9),所述保持隔室不包括允许液体流过所述托盘的装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:Y·哈龙P·艾力克斯M·弗拉迪
申请(专利权)人:IFP新能源公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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