[发明专利]蒸馏塔的液体分配器及相应的蒸馏塔

说明书

本发明涉及一种蒸馏塔的液体分配器。本发明特别用于装在一个浮动结构、如浮动石油平台或驳船上的空气蒸馏塔。

在下文中涉及的压力为绝对压力。

浮动石油平台产生残余气。由于经济和环境的原因，越来越有必要回收这些气体。一种方法是通过Fischer-Tropsch方法把这些气体转化为更重的液态烃类，因而更容易运输，这种方法消耗大量氧气。

因此，能够在平台或驳船上装一个空气蒸馏塔是很有意义的，但是这种设备的良好运行碰到了严重的困难。例如，第一迫切需要的是尽管塔轴由于海浪而摆动，液体必须从塔顶均匀分配到塔的整个截面上。

本发明的目的是提供一种液体分配器，它的运行对这种摆动非常不敏感。

因此，本发明的主题是一种用于蒸馏塔的液体分配器，其特征在于它包括：

—一个主分配器，它形成一个具有通向塔内的液体预分配开口的封闭体积；

—主分配器的供液的装置，其压力明显高于塔内的压力；

—一个基本占据塔的整个截面的次分配器，该分配器包括一个与塔的内部空间连通的气体顶，并且被隔板分为多个室，每个室至少接受来自所述主分配器一个开口的液体，次分配器包括一个底，该底带有一些开口，这些开口把液体精细分配在塔的几乎整个截面上，开口的数量大大高于主分配器开口的数量。

本发明所述的分配器可以包括以下特征中的一个或几个：

—每个室只接受主分配器一个开口的液体；

—所有室的面积和钻孔率基本相同；

—主分配器包括一个钻孔的管网；

—钻孔管网包括一系列平行的钻孔管，每个管与次分配器一个直槽垂直；

—所述供液装置包括一个相分离器和一个压缩和供液管，该管的上游与该分离器的下部连接；

—供液装置穿过一个低温冷却器。

本发明还有一个主题是包括上面定义的分配器的蒸馏塔。

在这种蒸馏塔的一个实施例中，所述液体分配器位于塔的第一层，特别是塔的头部，并且蒸馏塔至少在第二层包括一个进入上面定义的第二液体分配器液体的收集装置，塔的主分配器与收集液体的第二压缩装置连接。

现在参照附图描述本发明的一个实施例，附图中：

—图1为沿图2中I-I线的剖面图，示意性地示出一个本发明的液体分配器；

—图2为该分配器的平面图；

—图3为与图1类似的局部放大图；

—图4示意性地示出装在一个浮动结构上的本发明的空气蒸馏塔。

图1和图2所示的分配器1用于安装在空气蒸馏塔2的头部，图4所示的空气蒸馏塔2是一个空气蒸馏双塔的低压塔。

分配器1由两部分组成，即主分配器3和位于下面的次分配器4。

主分配器3由一个成为供液收集器的管子5组成，其一端6封闭，从该端垂直伸出几个互相平行的水平钻孔管7，管7与收集器相反的端点封闭。每个管7的内母线上有多个内径相同的开口8，开口的直径在2-5毫米之间。

在所示的例子中，有七个管7，对于端部的两个管子，开口8的数量为四，中心管的开口数为十二，其它四个管子的开口数为十。在各种情况下，管7的开口总数n大大低于保证液体在塔2的截面上分配足够均匀所需的液体分配孔的数量N，对于一个直径为4米的塔，N的数量一般为1000到3000。另外，开口8的直径足以避免被要分配的液体中含有的杂质所堵塞。

次分配器4包括一个向上开放的盆槽，该盆槽有一个水平的底9和一个从该底向上的柱形圆周壁10。底9有六个与管7平行的长孔11，使一个圆形环和与所述方向平行的五个带空出。这些环和带上钻有N个上述的孔12，和开口8一样，这些孔的直径足够大，避免被堵塞。

每个长孔11的边缘是一个向上的垂直壁13，它与圆周壁10一起形成五个与上述带垂直的直槽14和一个与所有直槽14连通的圆形环槽15。

另外，直槽14和环槽15都被一组垂直壁17分隔为一些室16，垂直壁延伸在壁13之间和壁13与圆周壁10之间。

室16的面积和钻孔率相同，并且它们中的每一个都位于一个开口8之下，并且只位于一个开口之下。

塔2固定在图4所示的浮动结构S上，双蒸馏塔(未示出)的中压塔也是一样。从图4可以看出对了解本发明有用的元件，但是双塔当然包括该技术中的所有传统元件。

更特别的是，塔2分为上蒸馏部分18和下蒸馏部分19，两个部分都由交叉波纹充填物组成。正如已经知道的，这种充填物包括交叉波纹充填段或充填块20的重叠，每个充填块为柱形饼状，占据塔的整个截面。