[發明專利]用于多級塔中分配和收集流體的系統

有效

• 申請號: 200980114748.1
• 申請日: 2009-03-24
• 公開（公告）號: CN102036729A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: F·奧吉耶
• 申請（專利權）人: IFP新能源公司
• 主分類號: B01D15/18
• 分類號: B01D15/18;B01D15/14;B01D15/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張群峰

技術領域

本發明涉及一種用于在多級塔中分配和收集流體的新型裝置，該多級塔在被稱為粒狀介質的固體顆粒介質中使用所述流體流。

多級塔是一種由多個沿基本豎直的軸線布置的板構成的塔，每個板(稱為支撐板)支撐一粒狀固體床，并且相繼的各床被塔中使用的流體接連地穿過。穿過相繼床的流體被稱為主流體，以與其它流體區分，其它流體可通過通常位于兩個相繼的床之間的板(稱為分配板)而被加入到主流體中。

每個粒狀固體床通常均由位于所述床上游的分配板供應。

本發明涉及分配板。

在下文中，當提及縮寫“板”時，指的是分配板。

分配板通常包括用于供應和收集流體的網絡，稱為分配網絡，以及一個或多個混合室，用于將通過分配網絡注入或者抽取的流體與主流體混合。

本發明的裝置由多個分配板構成，分配板的分配網絡至少部分地與粒狀介質接觸。

本發明主要在于，將分配板的分配網絡設置得盡可能靠近塔中用于支撐P級顆粒床的支撐板，以供應P+1級顆粒床。這種設置，即盡可能靠近支撐板，允許使位于被考慮的分配板的分配網絡的構成管道下方的死容積最小化。

本發明還涉及在分配網絡中添加墊塊的可能性，該墊塊將與分配板鄰近的管道與周圍粒狀介質分開。

本發明允許在固體顆粒床的內部接近活塞流，從而允許優化在這種類型的塔中實施的各種方法的性能，例如模擬移動床(LMS)吸附。

背景技術

在反應器或者分離塔類型的多級方法中，采用的分配裝置可以有多種功能，比如在所述塔的任何水平處將流體流注入或者抽離反應器或者塔。

通常希望這種注入或者抽取功能在塔截面的不同區域之間以均衡的方式進行。

實際上，塔截面通常被分為一定數目的區域，每個區域相對于其它區域應該以均勻的方式被澆灌。

這需要采用具有特定幾何構造的分配器，其可以通達每個區域并且在每個區域輸送(或者抽取)大概相等的流體流，如果這些區域具有相等的表面積的話。如果這些區域具有不同的表面積，則注入或者抽取的流體流與相關區域的表面積近似成比例。如果所涉及的塔具有大尺寸(例如直徑為5-15米)，則通常使用具有或多或少分支的管道的分配網絡來將流體從塔外送向多級塔的各板，然后再從給定板送向所述板的每個區域。

這些板也用于將塔中的主流與通過分配網絡注入的流進行混合，以為下游的板提供均勻濃度的流體。

關于色譜或者模擬移動床(LMS)類型的多級塔吸附分離方法，專利WO2006/027118A1、US2006/0108274A1、EP0074815、FR9309593提供了用以供應位于塔中不同高度處的板的分配網絡的構造的例子。

分配網絡可能相當龐大，通常是將此類分配網絡設置在粒狀固體(催化劑或者吸附劑)床中，以使塔總體積最小。

還可以采用將分配網絡集成到分配板中的替代方案，但該方案通常需要使用更多大體積的板，并且塔的總體積將大于分配網絡在板外并被掩埋在由分配網絡供應的床上方或者下方的粒狀固體中的情況下塔的總體積。

分配網絡類型、管道尺寸以及它們位置的選擇必須滿足不同標準：

●以均衡的方式在分配板的整個截面上對分配板進行供給；

●以同步的方式將流體輸送到板的不同區域，即最小化分配網絡中的具有停駐時間的分配；

●采用盡可能小體積的分配網絡以最大化有效固體的體積；

●采用這樣的分配網絡，即在該分配網絡中流體速度足夠小以避免可破壞分配網絡和板的振動發生的危險。

為了滿足這些不同標準，有時采用大尺寸的分配網絡，并且已證明，分配網絡在粒狀介質本身中的設置會干擾塔中的流動。在采用粒狀固體并且追求活塞流的方法中尤其是這種情況。

“活塞流”表示速度在方向和大小上盡可能均勻的流動，以使被考慮的設備中的軸向擴散最小化。在采用一個或者多個多級塔的模擬移動床(LMS)分離方法中，達到前述目的尤其重要。

附圖說明

圖1是根據現有技術中一種多級塔的一部分的示意圖，流體的流向朝下；

圖2示出了根據現有技術的一種“耙”型分配網絡；

圖3示出了根據現有技術的一種“章魚”型分配網絡；

圖4示出了根據本發明的一種具有一系列多個細分部或分支的分配網絡；

圖5A根據現有技術對應于一種粒狀固體床中的分配網絡的細節圖；

圖5B根據現有技術對應于在根據現有技術的分配網絡和下板之間有非零距離的情況下沿圖5A中的AA所取的截面；