[發(fā)明專利]用于液-氣接觸塔的氣體轉(zhuǎn)向裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580084169.2
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN108290108B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·魏斯;T·莫貝爾;M·富尼耶;M·福拉蒂;P·貝亞;P·阿利克斯;G·佩迪;C·薩萊斯;V·卡里耶
• 申請（專利權(quán)）人: 道達(dá)爾公司;IFP新能源公司;阿克森斯
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/18;B01D3/20;B01J8/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 孟凡宏

本發(fā)明涉及呈現(xiàn)上平面和多個包括入口端和出口端的氣體轉(zhuǎn)向管(3)的氣體轉(zhuǎn)向裝置(100)。對于每個氣體轉(zhuǎn)向管，入口端和出口端在上平面上的正交投影具有被正交投影覆蓋的總面積的至多50％的重疊面積。本發(fā)明還涉及包括這種氣體轉(zhuǎn)向裝置(100)的液?氣接觸塔(201)、包括這種液?氣接觸塔的浮動支撐件、至少兩個填充床(210，220)以及用于提高液?氣接觸塔效率的方法，該方法基于將來自較低填充床的濕區(qū)的氣體轉(zhuǎn)向到較高填充床的濕區(qū)，通過該較低填充床的濕區(qū)的液體載荷不同于通過該較高填充床的濕區(qū)的液體載荷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及提高置于浮動支撐件上振蕩的液-氣接觸塔中的氣體處理效率。

背景技術(shù)

主要來自原油井、氣井和凝析井的原料天然氣包括不同量的污染物，諸如酸性氣體(二氧化碳(CO₂)、硫化氫(H₂S)和諸如甲硫醇的硫醇)、水和汞。為了銷售，原料天然氣處理廠必須對原料天然氣進(jìn)行純化，以達(dá)到分銷公司或LNG規(guī)格規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。天然氣處理廠包括不同的處理單元以去除雜質(zhì)，諸如去除酸性氣體和水的幾個液-氣接觸塔和吸附單元以去除不同類型的污染物，例如汞。這些液-氣接觸塔在逆流或并流液-氣流動條件下操作。

在逆流液-氣流動條件下操作的傳統(tǒng)填充液-氣接觸塔是裝備有位于頂部的氣體出口、位于底部的液體出口、分別位于底部和頂部或兩者都在塔中部附近的氣體入口和液體入口、多個填充床和兩個填充床之間的塔內(nèi)部機(jī)構(gòu)的圓柱形塔。在操作中，液流向下循環(huán)，待處理氣體向上循環(huán)。液體和氣體在填充床中接觸。例如，原料天然氣與胺水溶液接觸以從天然氣中去除酸性氣體。在塔頂回收經(jīng)處理的天然氣，而在塔底回收酸化的胺水溶液。塔內(nèi)部機(jī)構(gòu)收集液體以將收集到的液體從一個較高的填充床重新分布到一個較低的填充床，同時允許氣體通過。

天然氣處理廠可以進(jìn)一步包括用于液化經(jīng)處理的天然氣以易于儲存或運(yùn)輸?shù)囊夯瘑卧?。到目前為止，液化天然氣已在建成的陸上天然氣處理廠中生產(chǎn)，從而包括陸上液-氣接觸塔。但是自二十世紀(jì)九十年代中期以來，海上技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到在浮動支撐件上處理并液化原料天然氣。例如，海上塔可以安裝在船舶、浮式駁船或海上平臺上，例如FPSO(浮式生產(chǎn)、儲存和卸載)型或FLNG(浮式液化天然氣)型。浮式駁船也可以包括蒸餾塔或脫水塔。

FLNG技術(shù)提供了許多環(huán)境優(yōu)勢，諸如減少項(xiàng)目的環(huán)境足跡以及保護(hù)海洋和沿海環(huán)境，因?yàn)檎麄€處理過程都在氣體提取位置進(jìn)行，即不需要建造管道和使用壓縮單元從海上氣田泵送天然氣并將其帶到岸上，或建造石油平臺或陸上天然氣處理廠。FLNG技術(shù)還提供了許多經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，例如，由于建設(shè)管道，向陸上泵送天然氣會過于昂貴。

但是，目前FLNG技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)是天然氣處理廠和液化裝置的每個元件都需要安裝在空間有限的浮動支撐件上，同時保持適當(dāng)?shù)陌踩讲⑶疫_(dá)到所需的規(guī)格。

為了迎接上述挑戰(zhàn)，有必要首先考慮由于波浪和天氣引起的運(yùn)動對浮動支撐件的影響，以確保浮動支撐件的安全，然后優(yōu)化處理單元的設(shè)計，特別是液-氣接觸塔。

浮動支撐件的運(yùn)動可以導(dǎo)致液-氣接觸塔離開垂直方向，這通常是單元設(shè)計期間考慮的方向。液-氣接觸塔的運(yùn)動以及由此產(chǎn)生的液-氣接觸塔的角加速度對填充床內(nèi)的液體分布具有顯著影響，導(dǎo)致出現(xiàn)通過其中的液體載荷來區(qū)分的濕區(qū)。這種現(xiàn)象被稱為液體分布不均，即一些濕區(qū)接收了比其他濕區(qū)更多的液體，使得總體上不均勻地處理不同的氣體部分。根據(jù)其中的液體載荷，可以將濕區(qū)分為欠載區(qū)域或過載區(qū)域。在欠載區(qū)域，氣體未得到有效處理，而在過載區(qū)域，氣體被過度處理。這導(dǎo)致氣體處理的不均勻和液-氣接觸塔的整體效率損失。這可能會顯著影響塔設(shè)計基準(zhǔn)(需要增加塔的直徑和高度以補(bǔ)償效率損失)并且由此影響整個FLNG項(xiàng)目。