用于離岸氣體/液體接觸塔的緊湊型分配器盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及離岸氣體/液體接觸塔的領(lǐng)域，更具體來說，涉及離岸的氣體處理、co2 收集、脫水或蒸餾單元。
【背景技術(shù)】
[0002] 使用胺洗工藝實施離岸的氣體處理和/或C〇2收集的單元包括液體或氣體的流體 吸收和再生塔。這些塔在對流或平行流的氣體/液體流動條件下運行，它們安裝在船舶、浮 動駁船或離岸平臺上，例如，它們無外乎是FPS0(浮動的生產(chǎn)、儲存和卸載)或FLNG(浮動的 液化天然氣)兩種類型。蒸餾塔或脫水塔也可安裝在浮動駁船上。
[0003] 這些離岸的氣體處理和/或C02收集和/或蒸餾和/或脫水單元中使用的反應塔通 ?；谶@樣的原理:在塔內(nèi)循環(huán)的氣體和流體之間進行材料交換和/或熱交換。圖1示出氣 體處理塔1的特種情形，其在塔頂處裝備有分配器盤。傳統(tǒng)上，該種氣體處理塔1包括若干個 填充有接觸器的部分3,分配器盤2布置在每個部分3之上。氣體/液體接觸器與帶有液體L的 氣體G相接觸，從而允許發(fā)生交換。
[0004] 吸收/再生或蒸餾塔中所使用的標準分配器2通常由裝備有煙肉4的收集器/分配 器盤組成（見圖2)。液體通過定位在盤2底部內(nèi)的孔5發(fā)生液體的分配，而氣體通過煙囪4發(fā) 生氣體的分配。根據(jù)對流或平行流的運行模式，每個煙肉4允許從塔的下部到塔1的上部通 過氣體，或者從上部到下部通過氣體。多個煙肉4從盤2的一側(cè)突出出來，它們垂直于盤。每 個煙囪4由若干個壁組成，例如是平行六面體或圓柱體，它們界限出內(nèi)部體積，該體積在盤2 的任一側(cè)上是敞開的。為了防止液體流過煙囪4,在盤上方敞開的氣體出口或入口（根據(jù)對 流或平行流的運行模式而定）最好正交于煙肉4的縱向方向。分配器盤的用途是將液體L均 勻地分配到氣體/液體接觸器3上。
[0005] 裝備有煙囪的盤可以是不同的類型，且煙囪可以根據(jù)不同的構(gòu)造來定位。不同的 分配器盤變體特別在以下的專利申請和專利中有描述:US-6，338，774 B、US-2，004，020， 238 A、US-6,149,136 A和US-5,752,538 A。
[0006] 將這里考慮的氣體/液體接觸塔放置在對波浪運動敏感的浮動結(jié)構(gòu)上，例如，船 舶、平臺或駁船類型的浮動結(jié)構(gòu)。安裝在這些單元上的設備，特別是氣體/液體分配器盤，因 此經(jīng)受高達六個自由度的波浪運動（"橫擺、俯仰、滾動、起伏、擺動、推動"）。
[0007] 舉例來說，與俯仰和滾動振動組合相關(guān)的角度可在10至20s的周期內(nèi)達到+/-8°的 量級。反應塔內(nèi)遇到的縱向、橫向和垂直向加速度的幅值量級在甲板之上50m處，可分別是 0 · 2至0 · 5m/s2、0 · 8至 1 · 5m/s2和0 · 2至0 · 5m/s2。
[0008] 在如此條件下，裝備有煙囪（圖2)的傳統(tǒng)的分配器盤的運行會受到很大的干擾。的 確，這些分配器的運行主要基于重力流，而均勻高度"h"的液體保護層面必須形成在分配器 盤上。液體通過盤2底部內(nèi)的孔5的流速平方正比于該液體保護層面的高度(U L2agh)。當盤2 在波浪運動的作用下（圖3)而傾斜時，液體層面的高度在分配器盤上變得不再均勻(hOhs)， 這造成在氣體/液體接觸器3的入口處液體分配的不平衡。分配質(zhì)量和由此塔的效率大大地 受到影響。該差的分配如不加控制，則可顯著地使塔的特性變劣。需要高的液體保護高度來 補償這些效應，這意味著體積和重量都要增大，這是不適合于離岸的單元的。液體保護可被 來理解為氣體和液體之間的交界面。液體保護高度相對于盤的上表面對應于液體層面。
[0009] 為了避免該類型的問題，人們已經(jīng)采用了對水平性缺乏不敏感的分配元件。這些 分配器通常由收集器和分配器組成，它們通過一個或多個相當長的垂直線連接起來，這樣， 不管遇到怎樣的波浪運動狀況，分配器都可保持工作。這些分配器通常不敏感于波浪運動 的作用，它們產(chǎn)生良好的分配質(zhì)量，但它們體積非常大:在某些情形中它們可以是好幾米之 高（US-2,004,020,238A)。
[0010] 在專利卩1?-2,771，018八（1^-6,294,053 81)和卩1?-2,771，019厶(1]5-6,395，13881) 中描述了另一種對這些問題的解決方案;該方案在于使用兩個分配器(一次的和二次的）。 每個分配器被分為好幾個隔間，液體分散在其中。倘若塔發(fā)生傾斜，這些隔間也會允許液體 更好地進行分配。然而，該選項仍然是麻煩的，因為它需要兩個分配器。此外，這些隔間彼此 不連通，使得液體在隔間內(nèi)不能均勻地分配。
[0011] 專利US-5，132，055披露了一種分配器盤，其中，煙囪允許隔開液體流動區(qū)域。根據(jù) 該文獻，煙囪則都是平行的。隔間因此都具有不同的表面面積。此外，煙囪的平行布置不確 保液體在整個盤上良好的供應和良好的分配。的確，當盤的斜度平行于這些煙肉時，液體保 護層面在盤兩端之間發(fā)生顯著的變化。
[0012] 專利申請FR-2,989,595 A(US-2013/277,868 A)描述了一種分配器盤，該盤包括 界限出隔間的穿孔壁。穿孔壁允許限制液體的不良分配。
[0013] 本發(fā)明涉及包括至少兩個液體收集和分配層面的分配器盤。對液體高流量來說， 在液體通過設置在下層底部處的至少一個開口從盤分配到填實床之前，部分的液體從上層 流到下層。上層內(nèi)所含的另一部分液體直接分配到下層的底部。本發(fā)明的目標是在液體流 量很寬變化范圍的情形中提高運行的靈活性，同時保持減小的總體尺寸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明因此涉及用于氣體/液體熱交換和/或材料交換塔的分配器盤，交換塔包括 允許氣體通過所述盤的裝置。所述盤包括上部板和下部板，每個所述板包括允許所述液體 通過所述板的至少兩個不同的裝置，所述上部板的所述裝置的開口定位在不同的高度處， 所述上部板的至少一個裝置具有所述下部高度，該下部高度與允許所述下部板的所述液體 通過供應管線的一個所述裝置連通。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，允許所述液體通過所述上部板的所述裝置之一可 由從所述上部板的上表面突出出來的煙囪組成。
[0016] 有利地，所述上部板和下部板的所述裝置通過所述管線連通以允許所述液體通 過，所述裝置可由設置在所述板內(nèi)的多個孔組成。
[0017] 較佳地，允許所述液體通過所述上部板的所述裝置之一由設置在所述上部板內(nèi)的 多個孔組成。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，所述氣體通過裝置可以是圓柱形的、立方體的或 平行六面體形狀的氣體分配元件。
[0019] 較佳地，所述氣體通過裝置可以是呈煙肉形式的氣體分配元件，煙肉從所述下部 板的上表面突出出來并通過所述上部板。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，形成在所述第一板(稱之為第一層面)上方的第一空間 可被分為多個隔間，其籍由垂直于所述第一板的上表面的至少一個壁進行分隔，所述第一 層面的所述壁包括至少一個穿孔，其允許部分的所述液體在所述第一層面的所述隔間之間 流動，其中，所述第一板和第二板(稱之為第二層面)之間包含的閉合空間籍由至少一個壁 被分為多個隔間。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述盤的所述第一層面可包括若干個相割(secant)的 壁。
[0022] 較佳地，所述第一層面的所述壁可由兩個系列的壁組成，每個系列的所述壁彼此 平行并相割于另一系列的壁。
[0023] 更加較佳地，所述第二層面的壁可相對于所述上部板對稱于所述第一層面的壁。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，界定出單個隔間的所述第一層面的兩個平行壁的所述 穿孔可以不對齊。
[0025] 較佳地，所述穿孔可設置在所述第一層面的所述壁的底部處。
[0026] 有利地，所述第一層面的所述壁的高度可高于或基本上等于所述氣體分配裝置的 所述第一層面的高度。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一層面的隔間的尺寸Ui和U2可在100和1000_ 之間的范圍內(nèi)。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一層面可包括至少一個布置在分配器外圍上的 保留隔間。
[0029] 此外，本發(fā)明涉及氣體/液體熱交換和/或材料交換塔，其中，兩種流體籍由填料 (packing)而接觸。所述塔包括用于分配所述填料上所述流體的根據(jù)本發(fā)明的至少一個分 配器盤。
[0030] 本發(fā)明還涉及浮動的駁船，尤其是用于碳氫化合物回收的駁船，其包括根據(jù)本發(fā) 明的至少一個塔。
[0031] 本發(fā)明進一步涉及用于氣體處理、c〇2收集、蒸餾或空氣轉(zhuǎn)換過程的根據(jù)本發(fā)明的 塔的使用。
【附圖說明】
[0032] 下文中參照附圖借助于非限制性的實例給出了多個實施例，從閱讀對這些實施例 的描述中，將會