带有分布式冷却系统的模块化处理设施技术方案

一种处理设施，包括配置成执行第一过程的第一过程块。第一过程块包括流体地联接到彼此的多个第一模块，以及配置成使第一冷却流体在第一过程块内循环的第一冷却系统。另外，处理设施包括第二过程块，第二过程块配置成执行与第一过程不同的第二过程。第二过程块包括流体地联接到彼此的多个第二模块，以及配置成使第二冷却流体在第二过程块内循环的第二冷却系统。

Modular treatment facility with distributed cooling system

A processing facility includes a first process block configured to perform a first process. The first process block comprises a plurality of first modules connected to each other in a fluid, and a first cooling system configured to circulate the first cooling fluid in the first process block. In addition, the processing facility includes a second process block configured to perform a second process different from the first process. The second process block comprises a plurality of second modules connected to each other in fluid, and a second cooling system configured to make the second cooling fluid circulate in the second process block.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有分布式冷却系统的模块化处理设施相关申请的交叉引用该申请请求享有Arcot等在2017年1月31日提交且题目是“ModularProcessingFacilityWithDistributedCoolingSystems”(“带有分布式冷却系统的模块化处理设施”)的序列号为15/420,965的美国专利申请的优先权，该申请通过引用以其整体并入本文中。关于联邦政府资助的研究或开发的声明不适用。参考缩微平片附录不适用。
该公开内容大体上涉及带有并入其中的分布式模块化冷却系统的处理设施的模块化构造。
技术介绍
在偏远位置中或在不利状况下，建造大规模的处理设施可极其有挑战性。偏远且遭受严重不利状况的一个特定地理包括包含加拿大的西部省份的土地，在该处若干公司现在尝试建立处理工厂以用于从油砂中去除油。给定完全在现场建造设施的困难，对本文中应称为第2代模块化构造的事物存在相当大的兴趣。在该技术中，设施在逻辑上分段成可卡车运输的模块，模块在已建立的工业区域中构造、卡车运输或空运到工厂位置，且然后在工厂位置处联接在一起。典型地，此类第2代(“2代”)模块不是基于过程的，而是基于设备的，意指2代构造中的模块中的每个典型地涉及特定的设备类型(例如，泵、压缩机、热交换器、冷却塔等)。若干2代模块化构造设施在加拿大亚伯达(Alberta)的沥青砂中就位，且已证明它们在部署的速度、构造工作质量、安全风险上的降低和整体项目成本方面提供许多优点。甚至存在模块化氦反应器(MHR)的示例，其由Dr.ArkalShenoyandDr.AlexanderTelengator,GeneralAtomics,3550GeneralAtomicsCourt,SanDiego,Calif.92121(ArkalShenoy博士和AlexanderTelengator博士,GeneralAtomics,3550GeneralAtomicsCourt,圣地亚哥,加利福尼亚.92121)在论文中描述。专利文献中还描述了2代模块化设施。在授予Shumway的WO03/031012中描述由多个、独立、互连、模块化的精炼单元组成的大容量炼油厂的示例。在授予Stanfield的US20080127662中描述通用的2代模块化设施。除非本文中另外明确地指示，否则Shumway、Stanfield和本文中论述的所有其它外来材料通过引用以其整体并入。在并入的引用中用语的定义或使用与本文中提供的该用语的定义和/或使用不一致或相反的情况下，适用本文中提供的该用语的定义或使用，且不适用在引用中该用语的定义。在使用2代模块化方法方面已节省成本。不过，尽管2代模块化构造的许多优点，仍存在问题。可能地，最严重的问题起因于各个模块互连所按照的方式。在2代模块化单元中，模块之间的流体、功率和控制线由外部管架(piperack)承载。这可在WO03/031012的图1和图2中明显看到。在使用多个、独立、基本相同的生产单元的设施中，并行地操作那些单元以及沿着外部管架设在进料(流入)和产品(流出)线上在逻辑上是简单的。然而，在小型生产单元不实用或不经济的情况下，外部管架的使用是阻碍。例如，一个或多个外部管架的2代使用不仅典型地导致更多管道的使用和在现场互连模块的额外工作，互连模块的外部管架典型地也可严重地限制模块单独的和/或在模块安装于设施的最终位置处(例如，在背离整个处理设施的最终位置的工业区域中的构造设施处)之前的预调试运行、检查和/或调试运行的量。该限制典型地由于如上文描述的2代模块的基于设备的性质出现，这不适用于单独的预调试运行、检查和/或调试运行(因为为了使过程使用此类基于设备的2代模块来执行，模块将必须以形成可作为整体有效评估的过程的方式与其它模块互连)。这也可能是尤其适用的(true)，因为典型的2代模块在每个模块中不具有集成和分布式的电气和仪器(E+I)系统和/或冷却系统，而典型地改为连接到集中式E+I系统和/或冷却系统(例如，经由内部延伸的互连线缆和/或在传统的互连机架内处理设施各处延伸的大口径管道等)。所需要的是一种新的模块化范例，其中工厂的各个过程在过程块中分段，过程块各自包含一个或多个(典型为多个)模块。该文档将此类设计和实施方式称为第3代(“3代”)模块化构造或称为3代处理设施。
技术实现思路
所公开的主题提供设备、系统和方法，其中工厂的各个过程分段成过程块，每个过程块包含一个或多个(典型为多个)模块，其中至少一些过程块内的至少一些模块使用直接的模块到模块的连接来流体地和电气地联接到模块中的至少另一个。本文中公开的一些实施例涉及一种处理设施，包括配置成执行第一过程的第一过程块。第一过程块包括流体地联接到彼此的多个第一模块，以及配置成使第一冷却流体在第一过程块内循环的第一冷却系统。另外，处理设施包括第二过程块，第二过程块配置成执行与第一过程不同的第二过程。第二过程块包括流体地联接到彼此的多个第二模块，以及配置成使第二冷却流体在第二过程块内循环的第二冷却系统。另外，第一冷却系统具有第一散热率，第二冷却系统具有第二散热率，且第一散热率与第二散热率不同。本文中公开涉及一种处理设施的其它实施例，该处理设施包括配置成执行第一过程的第一过程块。第一过程块包括流体地联接到彼此的多个第一模块，以及配置成使第一冷却流体在第一过程块内循环的第一冷却系统。第一冷却系统包括第一多个导管和第一热交换装置。第一多个导管配置成使流体在第一热交换装置与第一过程块内的设备之间循环。另外，处理设施包括配置成执行第二过程的第二过程块。第二过程块包括流体地联接到彼此的多个第二模块，以及配置成使第二冷却流体在第二过程块内循环的第二冷却系统。第二冷却系统包括第二多个导管和第二热交换装置。第二多个导管配置成使流体在第二热交换装置与第二过程块内的设备之间循环。第一多个导管和第二多个导管分别完全地设置在第一过程块和第二过程块的外周边内，且不延伸通过互连管架。本文中公开的还有其它实施例涉及一种处理设施，该处理设施包括配置成执行第一过程的第一过程块。第一过程块包括流体地联接到彼此的多个第一模块，以及配置成使第一冷却流体在第一过程块内循环的第一冷却系统。第一冷却系统包括第一多个导管和第一热交换装置。第一多个导管配置成使流体在第一热交换装置与第一过程块内的设备之间循环，且第一冷却系统具有第一散热率。另外，处理设施包括第二过程块，第二过程块配置成执行与第一过程不同的第二过程。第二过程包括流体地联接到彼此的多个第二模块，以及配置成使第二冷却流体在第二过程块内循环的第二冷却系统。第二冷却系统包括第二多个导管和第二热交换装置。第二多个导管配置成使流体在第二热交换装置与第二过程块内的设备之间循环。第二冷却系统具有与第一散热率不同的第二散热率，且第一多个导管和第二多个导管不延伸通过互连管架。根据示例性实施例的以下描述和附图，各个目标、特征、方面和优点将变得更显而易见。附图说明为了更完整地理解本公开内容，现在结合附图和详本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理设施，包含：/n配置成执行第一过程的第一过程块，所述第一过程块包含：/n流体地联接到彼此的多个第一模块；以及/n配置成使第一冷却流体在所述第一过程块内循环的第一冷却系统；以及/n配置成执行与所述第一过程不同的第二过程的第二过程块，所述第二过程块包含：/n流体地联接到彼此的多个第二模块；/n配置成使第二冷却流体在所述第二过程块内循环的第二冷却系统；/n其中所述第一冷却系统具有第一散热率，所述第二冷却系统具有第二散热率，且所述第一散热率不同于所述第二散热率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170131 US 15/4209651.一种处理设施，包含：
配置成执行第一过程的第一过程块，所述第一过程块包含：
流体地联接到彼此的多个第一模块；以及
配置成使第一冷却流体在所述第一过程块内循环的第一冷却系统；以及
配置成执行与所述第一过程不同的第二过程的第二过程块，所述第二过程块包含：
流体地联接到彼此的多个第二模块；
配置成使第二冷却流体在所述第二过程块内循环的第二冷却系统；
其中所述第一冷却系统具有第一散热率，所述第二冷却系统具有第二散热率，且所述第一散热率不同于所述第二散热率。


2.根据权利要求1所述的处理设施，其特征在于，所述第一冷却流体与所述第二冷却流体不同。


3.根据权利要求2所述的处理设施，其特征在于，所述第一冷却流体是水、乙二醇、油、气体和制冷剂中的一种，且其中所述第二冷却流体是水、乙二醇、油、气体和制冷剂中的另一种。


4.根据权利要求1所述的处理设施，其特征在于，所述第一冷却系统是蒸发式冷却系统，且其中所述第二冷却系统是干式冷却系统。


5.根据权利要求1所述的处理设施，其特征在于，所述第一冷却系统包含冷却塔；且
其中所述第二冷却系统包含板框式热交换器。


6.根据权利要求1所述的处理设施，其特征在于，所述第一冷却系统配置成使所述第一冷却流体在第一压力下循环；且
其中所述第二冷却系统配置成使所述第二冷却流体在与所述第一压力不同的第二压力下循环。


7.根据权利要求6所述的处理设施，其特征在于，所述第一过程块使第一过程流体在第三压力下循环，且其中所述第二过程块使第二过程流体在第四压力下循环；
其中第一压力高于所述第三压力；且
其中所述第二压力高于所述第四压力。


8.根据权利要求1所述的处理设施，其特征在于，所述第一冷却系统包括第一多个导管，所述第一多个导管配置成使所述第一冷却流体在所述第一过程块内循环；
其中所述第二冷却系统包括第二多个导管，所述第二多个导管配置成使所述第二冷却流体在所述第二过程块内循环；
其中所述第一多个导管和所述第二多个导管不延伸通过互连管架。


9.根据权利要求8所述的处理设施，其特征在于，所述处理设施还包含管道脊柱，所述管道脊柱延伸通过第一多个模块和第二多个模块中的每个，其中所述管道脊柱包括第一集线，所述第一集线配置成将所述第一冷却流体供应到所述第一冷却系统。


10.根据权利要求9所述的处理设施，其特征在于，所述管道脊柱包括第二集线，所述第二集线配置成将所述第二冷却流体供应到所述第二冷却系统。


11.根据权利要求1所述的处理设施，其特征在于，所述第一过程块具有第一电气和仪器(E+I)分配，所述第一电气和仪器(E+I)分配包括一个或多个导体，所述导体配置成将电和控制信号中的至少一个传导到所述第一过程块内的设备；
其中所述第二过程块具有第二E+I分配，所述第二E+I分配包括一个或多个导体，所述导体配置成将电和控制信号中的至少一个传导到所述第二过程块内的设备；且
其中所述第一过程块的第一E+I分配和第一冷却系统配置成在将所述第一过程块安装在用于所述处理设施的最终安装位置处之前在构造设施处预调试运行；且
其中所述第二过程块的第二E+I分配和第二冷却系统配置成在将所述第二过程块安装在所述安装位置处之前在所述构造设施处预调试运行。


12.根据权利要求1所述的处理设施，
其特征在于，所述第一冷却系统包含：
第一热交换装置，所述第一热交换装置配置成将热量从所述第一冷却流体传递到周围环境；以及
第一多个流体导管，所述第一多个流体导管联接到所述第一热交换装置，且配置成使所述第一冷却流体在所述第一热交换装置与在所述第一过程块内和各处的设备之间循环；且
其中所述第二冷却系统包含：
第二热交换装置，所述第二热交换装置配置成将热量从所述第二冷却流体传递到周围环境；以及
...

【专利技术属性】
技术研发人员：S阿科特，F黑尼，G多诺文，T罗思，A罗里，G摩尔利奇，S卢基尼，S霍尔沃森，
申请(专利权)人：氟石科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US