模块化的处理设施制造技术

工厂的各个处理被分段成分开的处理块，使用流体管道或电连接，其被连接到彼此。每个处理块被专门化为以装配线的方式执行特定的任务以实现总的目标。例如，多个蒸馏处理块可以被菊花链以从原油产生燃料。每个处理块通常是足够小的，以为易于运输而被安装在卡车或平板车上，允许处理块的装配线被容易地在世界上的任何地方运输。

Modular processing facilities

Each processing of the plant is divided into blocks of treated blocks, using fluid pipes or electrical connections that are connected to each other. Each processing block is specialized to perform specific tasks in assembly lines to achieve the overall goal. For example, a plurality of distillation treatment blocks may be daisy chains to produce fuel from crude oil. Each processing block is usually small enough to be mounted on a truck or flatbed for ease of transport and allows assembly lines of processing blocks to be easily transported anywhere in the world.

【技术实现步骤摘要】
模块化的处理设施本申请是申请号为2010800642319、专利技术名称为“模块化的处理设施”的专利申请的分案申请本申请要求2009年12月18日提交的序列号为61/287956的美国临时申请的优先权，连同同时提交的所有其它参考文献一起，其通过引用的方式被整体合并于此处。
本专利技术的领域是处理设施的模块化构建，其中相对于模块化的油砂处理设施给出特定的例子。
技术介绍
在偏远地点处或在不利条件下构建大规模处理设施可能是格外有挑战性的。一个既偏远又遭受严重不利条件的特定的地理包括包含加拿大的西部省份的陆地，若干公司现在正试图在那里建立处理工厂，用于从油砂中除去油。假使完全就地构建设施是困难的，则在我们所称的第二代模块化构建中存在相当大的益处。在该技术中，设施在逻辑上被分割成可运输的(truckable)模块，所述模块在已建立的工业区内被构建、被陆运或空运到工厂现场、并且随后在所述工厂现场被耦合在一起。若干第二代模块化构建设施就位在加拿大的亚伯达省的油砂场(thetarsandsofAlberta)，并且它们已被证明在部署的速度、建设工程质量、安全风险的减小、以及总的项目成本方面提供了许多的优点。甚至有模块化氦反应器(MHR)的例子，其在ArkalShenoy博士和AlexanderTelengator博士的论文(GeneralAtomics,3550GeneralAtomicsCourt,SanDiego,CA92121)中被描述。在专利文献中也已经描述了第二代模块化设施。在Shumway的WO03/031012中描述了由多个、独立的(self－contained)、互连的、模块化的炼制单元组成的大容量炼油厂的例子。在Stanfield的US20080127662中描述了一般的第二代模块化设施。除非此处另外明确地指示，Shumway和此处以及优先权说明书和附件中所讨论的所有其它外部材料通过引用的方式被整体地并入。在并入的参考文献中的术语的定义或使用与此处所提供的该术语的定义不一致或相反之处，适用此处所提供的该术语的定义并且不适用所述参考文献中该术语的定义。在使用第二代模块化中存在非常显著的成本节省。例如，如下被考虑：针对构造构建设施中的同等模块所花费的每1美元，在现场构造处理模块花费4美元。然而，不论第二代模块化的许多优点，仍然存在问题。可能地最严重的问题由将各个模块互连的方法引起。在现有技术的第二代模块化单元中，模块之间的流体、电力和控制线由外部管架(piperacks)承载。这可以在WO03/031012的图1和图2中被清楚地看到。在使用多个、独立的、实质上相同的生产单元的设施中，如下在逻辑上是简单的：并行地操作那些单元，并且沿外部管架提供馈入线(流入)和产品(流出)线。但是在小的生产单元是不实际的或不经济的之处，使用外部管架是障碍。所需要的是新的模块化范例，在其中工厂的各个过程被分割成包括多个模块的处理块。我们将这样的设计和实现称为第三代模块化构建。
技术实现思路
本创造性的主题提供了在其中工厂的各个过程被分割成处理块的装置、系统和方法，每个处理块包括多个模块，其中，使用直接的模块－到－模块连接，至少一些所述块中的至少一些模块被流体地且电气地耦合到所述模块的至少另一个。在优选的实施例中，至少部分地通过将三个或更多处理块耦合在一起来构建处理设施。所述块的至少两个中的每个包括至少两个可运输的模块，并且更优选地包括三个、四个、五个或者甚至更多这样的模块。所考虑的实施例可以是相当大的，并且可以具有四个、五个、十个或者甚至二十个或更多的处理块，其总起来说包括高达一百、两百、或者甚至更高数量的可运输的模块。工业处理设施的所有方式被考虑，包括核设施、烧气的设施、烧煤的设施或其它能量生产设施、化学工厂和机械工厂。除非上下文作出相反规定，此处所提出的所有范围应被解释为包括它们的端点，并且开端式的范围应被解释为包括仅商业上实用的值。相似地，值的所有列表应被认为是包括中间值，除非上下文作出相反指示。如在此处所使用的，术语“处理块”意思是具有在不同的地理边界内的若干处理系统的处理设施的一部分。举例来说，设施可以具有用于生成或电或蒸汽、用于蒸馏、擦洗或以别的方式将一个材料从另一材料分离、用于压碎、研磨、或执行其它机械操作、用于在使用或不使用催化剂的情况下执行化学反应、用于冷却等等的处理块。如在此处所使用的，术语“可运输的模块”意思是包括多件设备并且具有在20,000Kg和200,000Kg之间的运输重量的处理块的一部分。该概念是：可运输的模块的商业上可使用的子集会足够大以实际上承载所需要的设备和支撑结构，但是也将适于在相关的地理区域中的商业上使用的道路上的运输，针对特定的年时(timeofyear)。如下被考虑：用于西加拿大油砂区的典型的可运输的模块会是在30,000Kg和180,000Kg之间，并且更优选地在40,000Kg和160,000Kg之间。从尺寸视角，这样的模块典型地将测量为15和30米之间长，并且至少3米高和3米宽，但是至多35米长、8米宽和8米高。可运输的模块可以在所有侧面上以及在顶部和底部上被闭合，但是更典型地这样的模块将具有至少一个开的侧面，并且可能具有所有四个开的侧面，以及开的顶部。所述开的侧面允许模块在所述开的侧面邻近彼此而被放置，因此创建大的开放空间，包括2个、3个、4个、5个或者甚至更多的模块，工程师可以通过该开放空间从处理块内的一个模块走到另一个模块。典型的可运输的模块有可能包括根据多个规程(disciplines)的设备，举例来说，处理和分级设备、平台、线路、仪表装置(instrumentation)和照明。第三代模块化构建的一个非常重要的优点是：处理块被设计为仅具有相对小数量的外部耦合。例如，在优选的实施例中，存在由至多三个、四个或五个流体线(不包括效用线)流体地耦合的至少两个处理块。然而，被考虑的是：可以存在由六个、七个、八个、九个、十个或更多流体线(不包括效用线)耦合的两个或更多处理块。关于电源线，同样的被考虑，并且关于控制(即有线通信)线，同样的被考虑。在流体线、电源线和控制线这些情况中的每一个中，被考虑的是：进入处理块中的给定的线将“扇出”到该处理块内的各个模块。不是在狭隘的文字意义上对术语“扇出”作解释，而是在更宽广的意义上，以包括在其中例如给定的流体线分成通过正交的、平行的和其它线定向将流体运送到所述处理块的不同部分的更小的线的情况。可以以任何合适的方式装配处理块。例如，被考虑的是：处理块可以被彼此端到端地放置和/或彼此侧到侧地放置和/或彼此上/下地放置。所考虑的设施包括被布置在x乘y块的矩阵中的那些，在其中x是至少2并且y是至少3。在每个处理块内，所述模块也可以以任何合适的方式被布置，尽管因为模块可能比它们的宽度长得多，优选的处理块具有以并排地方式被布置并且在它们的共同端(collectiveends)之一或两者处由一个或多个其它模块的侧面邻接的3个或4个模块。各个处理块可以确定地具有不同数量的模块，并且例如，第一处理块可以具有5个模块，另一处理块可以具有2个模块，并且第三处理块可以具有另两个模块。在其它实施例中，第一处理块可以具有至少5个模块，另一处理块可以具有至少另5个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理设施，所述处理设施至少部分地通过耦合第一、第二和第三处理块而被构建，其中至少t个可运输的模块被用于共同地组成所述处理块，其中t是至少5，并且其中，使用直接模块到模块连接，所述t个模块中的每个被流体地且电气地耦合至所述t个模块中的至少另一个，所述直接模块到模块连接不通过通常的互连管架。

【技术特征摘要】
2009.12.18 US 61/2879561.一种处理设施，所述处理设施至少部分地通过耦合第一、第二和第三处理块而被构建，其中至少t个可运输的模块被用于共同地组成所述处理块，其中t是至少5，并且其中，使用直接模块到模块连接，所述t个模块中的每个被流体地且电气地耦合至所述t个模块中的至少另一个，所述直接模块到模块连接不通过通常的互连管架。2.如权利要求1所述的设施，其中一个或多个流体线、电力线或控制线进入所述第一、第二和第三处理块中的至少一个，并且扇出至所述第一、第二和第三处理块中的所述至少一个内的模块。3.如权利要求1所述的设施，其中所述模块中的至少三个具有(a)大于4米的高度和大于4米的宽度，以及(b)至少一个开的侧面。4.如权利要求1所述的设施，其中所述模块中的至少两个中的每个具有开的侧面，并且所述至少两个模块在所述开的侧面处邻近彼此而被放置。5.如权利要求1所述的设施，其中所述第一和第二处理块被不包括效用线的至多5个流体线流体地耦合。6.如权利要求4所述的设施，其中所述第一和第二处理块被至多5个电线流体地耦合。7.如权利要求1所述的设施，其中所述第一和第三处理块被不包括效用线的至少5个流体线流体地耦合。8.如权利要求1所述的设施，其中所述第一处理块邻近所述第二和第三处理块中的每个而被放置。9.如权利要求1所述的设施，其中t是至少10，所述第一处理块包括所述模块中的至少五个，所述第二处理块包括所述模块中的至少两个，并且所述第三处理块包括所述模块中的另外至少两个。10.如权利要求1所述的设施，其中所述t个模块中的每个是至少15米长。11.如权利要求1所述的设施，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：F哈尼，G多诺文，T罗思，A劳里，G莫利奇，S卢基尼，S哈尔沃森，
申请(专利权)人：氟石科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US