BR112015007317B1

BR112015007317B1 - Redução da má distribuição em torres de separação

Info

Publication number: BR112015007317B1
Application number: BR112015007317-4A
Authority: BR
Inventors: Srinivas N. Moorkanikkara; Edward J. Grave; John T. Cullinane
Original assignee: Exxonmobil Upstream Research Company
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2020-02-27
Also published as: BR112015007317A2; CA2886398C; CA2886398A1; EP2914357A4; EP2914357B1; MY170416A; EP2914357A1; KR20150081343A; US20150231526A1; WO2014070352A1; AU2013338517B2; KR101756094B1; AU2013338517A1; US9919237B2

Abstract

resumo redução da má distribuição em torres de separação trata-se de sistemas e métodos para reduzir a má distribuição de líquidos e vapores em torres recheadas. um sistema de separação exemplificativo inclui uma torre de separação que inclui pelo menos dois leitos recheados, e uma placa de redistribuição de vapor disposta entre dois leitos recheados dispostos sequencialmente, em que a placa de redistribuição de vapor é configurada para misturar um vapor a partir de um leito recheado inferior antes de introduzir o vapor em um leito recheado superior.

Description

“REDUÇÃO DA MÁ DISTRIBUIÇÃO EM TORRES DE SEPARAÇÃO” [0001] Este pedido é a fase nacional do pedido de patente internacional No. PCT/US2013/062700, depositado em 30 de setembro de 2013, o qual reivindica o benefício de Pedido de Patente Provisório no U.S. 61/722.684, depositado no dia 5 de novembro de 2012, intitulado DECREASING MALDISTRIBUTION IN SEPARATION TOWERS, cuja totalidade é incorporada a título de referência no presente documento.

CAMPO DA INVENÇÃO [0002] As presentes técnicas possibilitam o contato de um fluxo de gás com um fluxo de líquido. Mais especificamente, as presentes técnicas possibilitam reduzir a má distribuição em torres de separação.

ANTECEDENTES [0003] Esta seção se destina a introduzir vários aspectos da técnica que podem ser associados a modalidades exemplificativas das presentes técnicas. Acredita-se que essa discussão ajude a fornecer uma armação para facilitar uma melhor compreensão de aspectos particulares das presentes técnicas. Consequentemente, deve-se compreender que essa seção deve ser lida sob essa ótica e não necessariamente como admissões da técnica anterior.

[0004] A produção de hidrocarbonetos a partir de um reservatório, muitas vezes, traz consigo a produção incidental de gases sem hidrocarboneto e outro materiais. Esses materiais incluem contaminantes ácidos como sulfeto de hidrogênio (H2S) e dióxido de carbono (CO2), em que os hidrocarbonetos têm pesos moleculares fora de uma faixa alvo e outros materiais. Por exemplo, quando H2S ou CO2 são produzidos como parte de um fluxo de gás de hidrocarboneto, como metano ou etano, o fluxo de gás bruto é citado, às vezes, como “gás ácido”. O H2S e CO2 são citados, muitas vezes, em conjunto como “gases ácidos”.

[0005] Os processos foram realizados a fim de remover contaminantes e outros materiais a partir de um fluxo de hidrocarboneto bruto. Esses processos incluem destilação ou absorção, por exemplo, por um solvente físico ou uma espécie quimicamente reativa. Todos esses processos usam uma torre de separação para

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2/26 remover impurezas alvo, como um gás contaminante, a partir de um material alvo, como um hidrocarboneto produzido.

[0006] Por exemplo, uma torre de separação pode ser usada como uma coluna de destilação para separar materiais por diferenças no ponto de ebulição. Na destilação, o vapor flui a partir do fundo da torre até o topo da torre, ao passo que o líquido flui a partir do topo da torre até o fundo. Como um resultado, os materiais com ponto de ebulição inferior estão concentrados no topo da torre, ao passo que os materiais com ponto de ebulição maior estão concentrados no fundo da torre. Um vapor é tipicamente produzido por um líquido misturado de aquecimento de refervedor na parte inferior da torre. Uma parte de vapores que flui a partir do topo da torre é condensada de volta para a torre como uma vazão de refluxo.

[0007] Em uma coluna de absorção, um solvente entre em contato com um gás em uma vazão contracorrente, em que o líquido solvente desce através do gás ascendente. Os produtos são um gás que tem uma concentração substancialmente diminuída de um material alvo e um fluxo de líquido que tem uma concentração substancialmente aumentada do material alvo.

[0008] Tanto a absorção como a destilação depende de transferência de massa que é realizada por contato íntimo entre as fases líquida e gasosa. Nesses processos, uma torre contendo vários leitos recheados, muitas vezes, é usada para fornecer contato melhorado entre a fase líquida e gasosa da queda simples da fase líquida através da fase gasosa como gotículas. Os distribuidores de líquido são colocados sobre cada leito recheado para distribuir de maneira uniforme o líquido sobre o leito, enquanto permite-se que os vapores vazem para cima em um leito recheado mais alto.

[0009] Os distribuidores convencionais dependem da vazão de gravidade a partir de calhas abertas preenchidas com o líquido. As calhas têm orifícios de medição nas paredes laterais ou no fundo, significando que carga líquida acima desses orifícios determina a taxa de vazão. O líquido de cada orifício tipicamente descarrega no tubo pequeno ou guia de vazão que direciona o fluxo de líquido para um ponto de distribuição discreto. Mantendo a vazão uniforme a partir de todos os pontos de

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3/26 distribuição dependem do tipo e modelo do distribuidor e da capacidade para manter uma orientação em nível. Esses distribuidores são tipicamente projetados com uma carga líquida relativamente, por exemplo, cerca de cinco a cerca de oito centímetros, acima do elemento de medição final.

[0010] No entanto, a má distribuição das fases líquida e gasosa pode ocorrer. Por exemplo, as más distribuições podem ser causadas por incrustação do empacotamento ou de um distribuidor de líquido, falha mecânica ou operação sob condições inclinadas ou em movimento. Por exemplo, no serviço de flutuação, esses distribuidores podem fornecem distribuição desigual para o topo do empacotamento devido à inclinação e ao movimento durante o funcionamento, o que pode causar agitação e respingo do líquido no interior do distribuidor. A má distribuição pode resultar em reduções substanciais na eficiência.

[0011] Existem alternativas sugeridas para uso em serviços que são mais propensos à má distribuição. Uma abordagem usa um aparelho com múltiplos bicos de aspersão sobre o corte transversal da torre. No entanto, a qualidade de distribuição de líquido a partir de bicos de aspersão pode ser pobre, visto que os padrões de aspersão devem se sobrepor a fim de alcançar a cobertura completa e as gotículas finas, muitas vezes, são geradas, as quais podem ser levadas com a fase gasosa. Ademais, os bicos de aspersão dependem da queda de pressão alta, por exemplo, >100 kPa, necessitando que bombas externas impulsionem a pressão de líquido. Também, os bicos de aspersão têm modulação limitada e são propensos à incrustação.

[0012] Outra alternativa é um distribuidor de tubo ou cano. Esses distribuidores são compostos de um cano central alimentado por uma linha de líquido pressurizado ou um reservatório elevado de líquido. O cano central é conectado a múltiplos canos laterais. Cada cano lateral tem uma pluralidade de orifícios localizados no fundo do cano para medir descarga de fluido como um ponto de distribuição. Esses distribuidores podem ter inúmeras desvantagens. São suscetíveis à incrustação. Adicionalmente, a falta de guias de vazão cria certa incerteza com relação à localização de distribuição de líquido para o topo do empacotamento. A carga líquida

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4/26 alta pode produzir um fluxo de líquido que pode sair em jato no empacotamento, o que pode conduzir a espuma em excesso, respingo e suspensão aumentada. Finalmente, as altas velocidades de líquido nos canos laterais pode prender o vapor após o preenchimento, visto que a orientação de fundo do orifício de medição não apresenta uma saída de vapor. Isso pode resultar em períodos de distribuição desiguais caso o bolso de vapor ocupe espaço demais do corte transversal de cano. [0013] Um exemplo desses tipos de sistemas é descrito no Documento de Patente no U.S. 6.149.136 que revela um distribuidor para uma coluna de contado de vapor e líquido empacotada. O distribuidor de líquido inclui um tanque coletor, uma placa de distribuição de líquido que tem passagens ascendentes de vapor e uma multiplicidade de células de reservatório discretas, em que cada uma tem uma ranhura para possibilitar a vazão de líquido na coluna. Os condutos são posicionados para alimentar líquido a partir do tanque coletor em cada célula. A placa de distribuição de líquido tem uma estrutura entrelaçada uniforme com passagens ascendentes de vapor alternantes e células de reservatório com formato e tamanho idênticos. Os condutos podem ter duas ou mais seções, em que cada uma alimenta um grupo de células de reservatório discreto a partir de uma localização do tanque coletor em uma elevação espaçada desse de outras seções. O distribuidor compensa a inclinação ou o balanço de coluna quando montado, por exemplo, em um navio.

[0014] O Documento de Patente no U.S. 5.752.538 descreve um distribuidor de líquido para colunas empacotadas. O distribuidor de líquido inclui um defletor que se estende sobre o corte transversal de uma coluna de contato de vapor e líquido e é suspensa acima de um chão de distribuidor. O defletor que tem um espaço aberto converge e mistura vazão de líquido que cai a partir de uma zona de contato de vapor e líquido acima, antes de mistura-lo ao distribuidor abaixo. O espaço aberto do defletor também pode ser encaixado em um dispositivo de mistura para aperfeiçoar mais a mistura de líquido.

[0015] O Documento de Patente no U.S. 6.397.630 descreve uma estrutura marinha flutuante. A estrutura flutuante tem um ângulo de oscilação (i) não superior

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5/26 a cerca de 10 graus e sustenta uma coluna de destilação de ar com empacotamento entrelaçado corrugado. A configuração ondulada das tiras corrugadas de pelo menos um pacote é selecionada, de modo que d/i<0.6, em que d é o desvio de eixo geométrico do cone que espalha o líquido, quando cada par de tiras adjacentes do pacote é inclinado em um ângulo i em seu plano geral.

[0016] No entanto, essas técnicas podem não compensar completamente a perda de eficiência da má distribuição de líquidos em uma torre de separação inclinada ou em movimento em uma plataforma em alto mar, como uma plataforma flutuante de produção, armazenamento e transferência (FPSO). Adicionalmente, nenhum desses sistemas compensa a má distribuição de vapores em uma torre de separação.

SUMÁRIO [0017] Uma modalidade descrita no presente documento fornece um sistema de separação que inclui uma torre de separação que inclui pelo menos dois leitos recheados e uma placa de redistribuição de vapor disposta entre dois leitos recheados dispostos sequencialmente, em que a placa de redistribuição de vapor é configurada para misturar um vapor a partir de um leito recheado inferior antes de introduzir o vapor em um leito recheado superior.

[0018] Outra modalidade fornece uma embarcação para alto mar que inclui uma torre de separação que inclui pelo menos dois leitos recheados e uma placa de redistribuição de vapor disposta entre dois leitos recheados dispostos sequencialmente. A placa de redistribuição de vapor é configurada para misturar um vapor a partir de um leito recheado inferior antes de introduzir o vapor em um leito recheado superior.

[0019] Outra modalidade fornece um método para reduzir a má distribuição de materiais em uma torre de separação. O método inclui misturar o vapor que sobe a partir de um topo de um primeiro leito recheado antes de introduzir o vapor para um fundo de um segundo leito recheado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0020] As vantagens das presentes técnicas são mais bem compreendidas referindo-se à seguinte descrição detalhada e aos desenhos anexos, nos quais:

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6/26 [0021] A Figura 1 é um desenho de uma embarcação de armazenamento e processamento flutuante (FPSO) que usa torres de separação;

[0022] A Figura 2 é uma vista esquemática de uma torre de separação que mostra sistemas configurados para reduzir a má distribuição de vapores e líquidos na torre de separação;

[0023] A Figura 3 é um desenho de um distribuidor de líquido para alimentar, de maneira uniforme, líquidos para um leito recheado;

[0024] A Figura 4 é uma vista esquemática que mostra a má distribuição da fase gasosa que pode ocorrer em um leito recheado;

[0025] A Figura 5 é uma vista esquemática de uma torre de separação que tem uma placa de redistribuição de vapor usada para misturar fases gasosas que sobem a partir de um primeiro leito recheado;

[0026] A Figura 6 é uma vista em recorte de uma torre de separação que mostra uma placa de redistribuição de vapor;

[0027] A Figura 7 é uma vista em recorte de uma torre de separação que mostra outra placa de redistribuição de vapor;

[0028] A Figura 8 é uma vista em recorte de uma torre de separação que mostra outra placa de redistribuição de vapor;

[0029] A Figura 9 é uma vista em recorte de uma torre de separação que mostra uma placa de redistribuição de vapor que tem um distribuidor de cano para a fase gasosa;

[0030] As Figuras 10A e 10B são desenhos que mostram o uso de placas divisoras a fim de reduzir a má distribuição de líquidos em um leito recheado;

[0031] As Figuras 11A a 11E são desenhos que mostram uma vista superior de um leito recheado 1004 com vários posicionamentos para as placas divisoras;

[0032] A Figura 12 é um desenho de uma placa divisora corrugada;

[0033] A Figura 13 é um desenho de uma placa divisora com abas; e [0034] A Figura 14 é um fluxograma de processo de um método para reduzir a má distribuição em uma torre de separação.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0035] Na seção da descrição detalhada a seguir, as modalidades específicas

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7/26 das presentes técnicas são descritas. No entanto, para a extensão que a seguinte descrição é específica a uma modalidade particular ou um uso particular das presentes técnicas, isso é se destina a finalidades exemplificativas apenas e apresenta simplesmente uma descrição das modalidades exemplificativas. Consequentemente, as técnicas não são limitadas às modalidades descritas abaixo, mas, de preferência, incluem todas as alternativas, modificações e equivalentes que são abrangidos pelo verdadeiro espírito e escopo das reivindicações anexas.

[0036] No início, para facilitar a referência, certos termos usados nesse pedido e seus significados são estabelecidos, conforme usados neste contexto. Por extensão, um termo usado no presente documento não é definido abaixo, deve ser dada a definição mais ampla, as pessoas versadas na técnica derem tal nome conforme observaram em pelo menos uma publicação impressa ou patente concedida. Adicionalmente, as presentes técnicas não são limitadas pelo uso dos termos mostrados a baixo, uma vez que todos os equivalentes, sinônimos, novos desenvolvimentos e termos ou técnicas que servem para o mesmo ou com uma finalidade semelhante são considerados como abrangidos pelo escopo das presentes reivindicações.

[0037] O “gás ácido” refere-se a qualquer gás que se dissolve ou reage com água a fim de produzir uma solução ácida. Os exemplos não limitantes de gases ácidos incluem sulfeto de hidrogênio (H2S), dióxido de carbono (CO2), dióxido de enxofre (SO2), dissulfeto de carbono (CS2), sulfeto de carbonila (COS), mercaptans, ou misturas dos mesmos.

[0038] Conforme usado no presente documento, uma “torre de separação” é um recipiente alongado, cilíndrico disposto em uma configuração vertical, em que uma vazão contracorrente é usada para isolar materiais com base em propriedades diferentes. Em uma torre de separação com base em absorvância, um solvente físico é injetado no topo, enquanto uma mistura de gases que serão separados flui através do fundo. À medida que os gases fluem para cima através do fluxo descendente absorvente, uma espécie de gás é absorvida preferencialmente, abaixando sua concentração no fluxo de vapor que sai do topo da coluna.

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8/26 [0039] O termo “destilação” ou “fracionamento” refere-se ao processo de componentes químicos separados fisicamente em uma fase gasosa e em uma fase líquida com base nas diferenças de pontos de ebulição dos componentes e pressões de vapor em temperaturas e pressões específicas. A destilação é realizada, tipicamente, em um tipo de torre de separação, muitas vezes, chamada de uma “torre de destilação” que inclui uma série de placas verticalmente espaçadas. Um fluxo de alimentação entra na coluna de destilação em um ponto médio, dividindo a coluna de destilação em duas seções. A seção de topo pode ser denominada como a seção de retificação e a seção de fundo pode ser denominada como a seção de desmontagem. A condensação e a vaporização ocorrem em leitos recheados ou em outras estruturas, produzindo componentes com ponto de ebulição inferior para subir ao topo da coluna de destilação e componentes com ponto de ebulição superior para descer ao fundo. Um refervedor está localizado na base da coluna de destilação para adicionar energia térmica. O produto de “fundos” é removido a partir da base da coluna de destilação. Um condensador está localizado na parte superior da coluna de destilação para condensar o produto que emana do topo da coluna de destilação, o qual é chamado de destilado. Uma bomba de refluxo é usada para manter a vazão na seção de retificação da coluna de destilação bombeando-se uma parte do destilado de volta na coluna de destilação.

[0040] Conforme usado no presente documento, o termo “fluido” refere-se a gases, líquidos e combinações dos mesmos.

[0041] O termo “gás” é usado de maneira intercambiável com “vapor” e é definido como uma substância ou mistura de substâncias no estado gasoso, como distinto do estado líquido ou sólido. Da mesma forma, o termo “líquido” significa uma substância ou mistura de substâncias no estado líquido, como distinto do estado sólido ou gasoso.

[0042] Um “hidrocarboneto” é um composto orgânico que inclui principalmente os elementos hidrogênio e carbono, embora nitrogênio, enxofre, oxigênio, metais ou qualquer quantidade de outros elementos possa estar presente em pequenas quantidades. Conforme usado no presente documento, os hidrocarbonetos

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9/26 geralmente se referem a componentes encontrados em gás natural, óleo ou instalações de processamento químico.

[0043] O “gás natural liquefeito” ou “LNG” é um gás natural criogenicamente liquefeito que geralmente contém uma alta porcentagem de metano. O LNG também pode incluir quantidades traço de outros compostos. Os outros elementos ou compostos podem incluir, porém não se limitam a etano, propano, butano, dióxido de carbono, nitrogênio, hélio, sulfeto de hidrogênio ou combinações dos mesmos. O LNG é formado processando-se gás natural, por exemplo, em torres de separação, a fim de remover vários componentes como hélio, água, gases ácidos ou hidrocarbonetos pesados. O gás natural processado, então, é condensado em um líquido criogênico quase na pressão atmosférica mediante resfriamento.

[0044] O termo “solvente líquido” refere-se a um fluido na fase substancialmente líquida que absorve preferencialmente um componente sobre outro. Por exemplo, um solvente líquido pode absorver preferencialmente um gás ácido, removendo ou “limpando”, assim, pelo menos uma parte do componente de gás ácido a partir de um fluxo de gás ou de um fluxo de água.

[0045] O “gás natural” refere-se a um multicomponente de gás obtido a partir de um poço de óleo bruto ou a partir de uma formação subterrânea de produção de gás. A composição e a pressão do gás natural podem variar significativamente. Um fluxo de gás natural típico contém metano (CH4) como um componente principal, isto é, superior a 50% de mol do fluxo de gás natural é metano. O fluxo de gás natural também pode conter etano (C2H6), hidrocarbonetos com maior peso molecular (por exemplo, hidrocarbonetos C3-C20), um ou mais gases ácidos (por exemplo, dióxido de carbono ou sulfeto de hidrogênio) ou quaisquer combinações dos mesmos. O gás natural também pode conter quantidades menores de contaminantes como água, nitrogênio, sulfeto de ferro, cera, óleo bruto ou quaisquer combinações dos mesmos. O fluxo de gás natural pode ser substancialmente purificado antes de ser usado nas modalidades, a fim de remover compostos que podem atuar como venenos.

[0046] O termo “solvente” refere-se a uma substância que pode pelo menos em

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10/26 parte dissolver ou dispersar uma ou mais outras substâncias, como fornecer ou formar uma solução. O solvente pode ser polar, não polar, neutro, prótico, aprótico ou similar. O solvente pode incluir qualquer elemento, molécula ou composto adequado, como metanol, etanol, propanol, glicóis, éteres, cetonas, outro álcoois, aminas, sal soluções ou similares. O solvente pode incluir solventes físicos, solventes químicos ou similares. O solvente pode operar em qualquer mecanismo adequado, como absorção física, absorção química, quimiossorção, fisisorção, adsorção, adsorção com variação de pressão, adsorção com variação de temperatura, ou similares.

[0047] O termo “substancial”, quando usado em referência a uma quantidade ou quantidade de um material ou uma característica específica do mesmo, refere-se a uma quantidade que é suficiente para proporcionar um efeito que o material ou a característica se destina a promover. O grau exato de desvio permissível pode depender, em alguns casos, do contexto específico.

[0048] O termo “fluxo de gás glicosado” refere-se a um fluxo de fluido em uma fase substancialmente gasosa que teve pelo menos uma parte removida de componentes de gás ácido.

VISÃO GERAL [0049] As presentes técnicas fornecem métodos e sistemas para reduzir a má distribuição de líquidos e gases em torres recheadas que são submetidas a inclinação ou movimento. Essas torres podem estar localizadas em plataformas flutuantes, como a embarcação no mar discutida em relação à Figura 1 ou em barcas projetadas para lagos, afluentes de rio e corpos menores de água. As torres que são menos vulneráveis a movimento também podem diminuir os custos para usar equipamento montado de arrasto temporário em localizações sujeitas a movimentos mais lentos, como campos localizados em áreas sujeitas a congelamento. As técnicas incluem sistemas de distribuição de líquido que distribuem líquidos de maneira uniforme sobre os leitos recheados. Adicionalmente, nas modalidades, as placas de distribuição de vapor podem ser usadas para misturar e distribuir vapores no espaço entre leitos recheados. Em algumas

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11/26 modalidades, as placas verticais são usadas para separar os leitos em regiões que são isoladas de outras regiões, reduzindo a má distribuição de vazões de líquido. [0050] A Figura 1 é um desenho de uma embarcação flutuante de armazenamento e processamento (FPSO) 100 que usa torres de separação 102. A FPSO 100 é configurada tanto para processar como armazenar hidrocarbonetos produzidos a partir de campos de hidrocarboneto submarinos. O processamento dos hidrocarbonetos no mar pode tornar certos campos mais econômicos para o desenvolvimento, por exemplo, eliminando-se a necessidade para o assentamento de oleodutos para instalações on-shore. No entanto, a FPSO 100, e, consequentemente, as torres de separação 102 podem ser submetidas a inclinação, por exemplo, devido ao preenchimento desigual de tanques de armazenamento ou câmaras de lastro. Adicionalmente, as torres de separação 102 podem balançar, devido à ação da onda na FPSO 100.

[0051] A inclinação e o balanço podem contribuir para uma diminuição de eficiência substancial para a coluna. Uma coluna que é inclinada pouco mais de 1^o a partir de uma orientação vertical pode apresentar apenas um declínio brando na eficiência. No entanto, uma coluna que é inclinada entre 3^o e 5^o a partir de uma orientação vertical pode perder tanto quanto 20% a 40% de eficiência. As colunas que são inclinadas mais de 5% terão eficiência pobre. À medida que mais desenvolvimentos oceânicos são buscados, as técnicas que compensam esse movimento serão muito importantes.

[0052] A Figura 2 é uma vista esquemática de uma torre de separação 200 que mostra sistemas configurados para reduzir a má distribuição de vapores e líquidos na torre de separação. A torre de separação 200 separa um fluxo de alimentação 202 em um fluxo de gás 204 e um fluxo de líquido 206. O fluxo de alimentação 202 pode incluir dois ou mais componentes diferentes com pontos de ebulição e pressões de vapor diferentes, como um solvente absorvente e um contaminante de gás ou hidrocarbonetos que têm pesos moleculares diferentes.

[0053] A torre de separação 200 pode incluir vários leitos recheados 208 ou outros internos que criam trajetórias de vazão indiretas para o fluxo de alimentação

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202 e aumento da área interfacial entre uma fase gasosa 210 e uma fase líquida 212. O fluxo de alimentação 202 pode ser injetado em uma parte inferior ou média da torre de separação 200, por exemplo, acima de uma carga líquida 214 que alimenta um distribuidor de líquido 216. A fase gasosa 210 dentro do fluxo de alimentação 202 se move para cima e através dos leitos recheados 208. Ao mesmo tempo, a fase líquida 212 dentro da torre de separação 200 se move para baixo e através dos leitos recheados 208 na torre de separação 200. Adicionalmente ao fluxo de alimentação 202, um fluxo de refluxo de líquido 218 pode ser injetado na parte de topo da torre de separação 200, por exemplo, acima de uma carga líquida 214 que alimenta um distribuidor de líquido 216.

[0054] A torre de separação 200 pode ser configurada para realizar várias tecnologias de separação, dependendo das espécies no fluxo de alimentação 202. Por exemplo, a coluna pode ser uma coluna de destilação ou uma coluna de regeneração, dentre outros.

[0055] Para a destilação, o fluxo de alimentação 202 inclui uma mistura de materiais, como hidrocarbonetos, com pontos de ebulição diferentes. Nesse caso, a torre de separação 200 funciona para separar as espécies pelas diferenças no ponto de ebulição. Os leitos recheados 208 determinam a quantidade de placas teóricas e, dessa forma, a eficiência de separação da coluna 200.

[0056] Para a regeneração, o fluxo de alimentação 202 inclui uma fase líquida 212 que contém um gás dissolvido ou absorvido. Conforme a fase líquida 212 cai através da torre de separação 200, o gás é liberado como a fase gasosa 210 e sai através do topo.

[0057] Nas torres de separação 200 montadas em ambientes sujeitos a inclinação ou movimento, como embarcações para alto mar, a torre de separação 200 pode ser modificada a fim de reduzir a má distribuição da fase gasosa 210, a fase líquida 212 ou de ambas. Por exemplo, nas modalidades, a fase líquida 212 pode fluir através de um distribuidor de líquido 216 que usa a maior pressão da carga líquida 214 para manter uma série de canais fechados líquidos cheios, conforme discutido em relação à Figura 3. Os canais fechados minimizam o efeito de

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13/26 agitação que pode resultar em canais aberto, enquanto a pressão da carga líquida 214 pode manter os canais cheios, fornecendo distribuição uniforme do líquido sobre um leito recheado 208. Os orifícios localizados em superfícies superiores dos canais podem permitir que o gás escape sem causar distribuição desigual.

[0058] A má distribuição da fase gasosa 210 pode ser reduzida por uma placa de redistribuição de vapor 220. Conforme discutido em relação às Figuras 4 a 9, a placa de redistribuição de vapor 220 mistura uma fase gasosa 210 sobe a partir de um leito recheado inferior 208 antes de introduzir a fase gasosa 210 para um leito recheado mais alto.

[0059] Qualquer má distribuição da fase líquida 212 que flui através dos leitos recheados 208 pode ser reduzida pela inserção de placas divisoras 222 dentro dos leitos recheados 208. As placas divisoras 222 podem impedir ou diminuir o fluxo da fase líquida 212 entre regiões no leito recheado. As placas divisoras 222 podem formar compartimentos isolados separados no leito recheado 208 ou podem ser colocadas a fim de formar barreiras ao longo de um eixo geométrico no leito.

[0060] A fase gasosa 210 pode fluir para fora do topo da torre de separação 200 como um fluxo de gás de sobrecarga 224, ao passo que a fase líquida 212 pode fluir para fora do fundo da torre de separação 200 como um fluxo de líquido de fundos 226. Adicionalmente, pode permitir-se que certa quantidade de líquido forme uma poça 228 no fundo da torre de separação 200 antes de fluir para fora da coluna 200 a fim de possibilitar separação aumentada da fase gasosa 210 a partir da fase líquida 212.

[0061] Uma parte do fluxo de líquido de fundos 226 pode ser removida como o fluxo de líquido 206 que contém uma concentração melhorada do produto de líquido. Outra parte do fluxo de líquido de fundos 226 pode fluir através de um refervedor 230. O refervedor 230 aumenta a temperatura do fluxo de líquido de fundos 226, vaporizando uma parte do fluxo de líquido de fundos 226 que pode incluir componentes no líquido ou uma parte do próprio líquido. O fluxo resultante 232 pode fluir de volta na parte de fundo da coluna 200 a fim de fornecer calor para a poça 228 que coleta no fundo da torre de separação 200. Como um resultado, os gases

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14/26 que entraram podem ser forçados a partir dos líquidos na poça 228, por exemplo, formando bolhas de gás 234.

[0062] Uma parte do fluxo de gás de sobrecarga 224 pode ser resfriada e pelo menos parcialmente condensada dentro de um trocador de calor 236. Em seguida, o fluxo de gás resfriado 238 pode ser separado no produto fluxo de gás 204 e um fluxo de líquido 240 dentro de um recipiente de vaporização 242. O fluxo de líquido 240 pode ser forçado de volta na parte de topo da torre de separação 200 por uma bomba 244 como o fluxo de refluxo 218. Dentro da torre de separação 200, o fluxo de refluxo 218 pode melhorar o desempenho da torre de separação 200 reduzindose a temperatura de materiais na parte superior da torre de separação 200, aumentando, assim a separação entre a fase líquida 212 e a fase gasosa 210 nesse ponto.

DISTRIBUIDOR DE LÍQUIDO [0063] A Figura 3 é um desenho de um distribuidor de líquido 300 para alimentar líquidos de maneira uniforme para um leito recheado. O distribuidor de líquido 300 é configurado para distribuir de maneira uniforme líquido sobre um leito recheado em condições de inclinação e balanço. Em uma modalidade, o leito recheado faz parte de uma torre de separação que é maior que 91,44 cm (3 pés) de diâmetro operando em uma instalação de produção flutuante ou semiflutuante.

[0064] O distribuidor de líquido 300 pode incluir uma câmara de mistura 302 que coleta líquido direta ou indiretamente a partir de uma fonte de alimentação externa ou refluxo interno. A câmara de mistura 302 mantém uma carga líquida alta em um invólucro estreito, reduzindo a sensibilidade ao movimento de líquido e à inclinação estática, isto é, inclinação. A câmara de mistura 302 pode ser cilíndrica, retangular, ou pode ter qualquer outro formato que caiba outras estruturas internas na torre de separação e na instalação através de um recipiente. Por exemplo, a câmara de mistura do distribuidor de líquido 300 pode ser acoplada a um sistema de coleção de líquido, como mostrado na Figura 2. A câmara de mistura 302 dispensa o líquido em um canal principal 304 para a distribuição. A câmara de mistura 302 pode conter empacotamento aleatório ou estruturado a fim de reduzir a velocidade de líquido e

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15/26 incentivar a vazão uniforme para o canal principal 304. Alternativamente, o canal principal 304 pode ser conectado a um cano a fim de fornecer uma vedação, criando um distribuidor pressurizado com uma alimentação de cano.

[0065] O canal principal 304 é usado principalmente para reduzir velocidade de líquido e distribuir líquido de maneira uniforme para vários canais secundários 306. O canal principal 304 pode ter várias configurações. Por exemplo, o canal principal 304 pode ser uma caixa divisória elevada. A caixa divisória contém guias de vazão semelhantes àqueles nos canais secundários. Os orifícios de medição distribuem líquido em cada um dos canais secundários 306.

[0066] Em outra configuração, conforme mostrado na Figura 3, o canal principal 304 pode ter um modelo de canal integral. Nessa configuração, o canal principal 304 está no mesmo nível dos canais secundários 306. O canal principal 304 fornece uma localização central para comunicação líquida para os canais secundários 306 e também distribuir de maneira ativa o líquido 308 para o leito recheado com seus próprios tubos de gotejamento 310. De maneira ideal, o afastamento (espaçamento) dos tubos de gotejamento 310 no canal principal 304 é idêntico àqueles dos canais secundários 306. Mais de uma câmara de mistura 302 e de um canal principal 304 são possíveis, dependendo do diâmetro e da taxa de líquido da torre de separação.

[0067] Um recurso importante dessa invenção é que o canal principal 304 e os canais secundários 306 são completamente vedados com uma placa de topo 312 e são preenchidos com líquido todas as vezes. Isso elimina a ação da onda no interior do canal principal 304 e nos canais secundários 306 e mantém uma carga líquida uniforme para alcançar distribuição de líquido uniforme através da torre de separação, mesmo em condições de torre severas balançando ou inclinadas. Isso possibilita múltiplas unidades de descarga de estágio, permitindo que o dispositivo segure uma faixa de operação de carga líquida grande e garanta a vazão uniforme de líquido gravimétrica para o empacotamento abaixo.

[0068] Os canais secundários 306 se estendem lateralmente a partir do canal principal 304, distribuindo líquido através de orifícios de medição 314. Os tubos de gotejamento 316 são usados para difundir vazão de líquido 308 a partir dos orifícios

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16/26 de medição 314 e distribuir o líquido 308 para uma localização específica no topo do leito recheado, embora, para simplificar o desenho, esse não é mostrado na Figura 3 para cada tubo de gotejamento 316. Os orifícios de medição 314 podem estar localizados nas paredes laterais dos canais secundários 306, nos tubos de gotejamento 316 ou em ambos. Se os orifícios de medição 314 estiverem localizados nas paredes laterais dos canais secundários 306, os tubos de gotejamento 316 estarão localizados na parede externa dos canais secundários 306 que se estendem a partir do topo dos canais secundários 306 para 2 a 3 abaixo do fundo dos canais secundários 306. Nessa modalidade, os orifícios de medição nas paredes dos canais secundários 306 alimentam os tubos de gotejamento 316.

[0069] Se os orifícios de medição 314 estiverem localizados nos tubos de gotejamento 316, os tubos de gotejamento 316 se estendem completamente através das placas de fundo 318 e placas de topo 312 dos canais secundários 306. Os orifícios de medição 314 nos tubos de gotejamento 316 medem a vazão para cada tubo de gotejamento 316. A abertura de fundo 320 do tubo de gotejamento 316 serve para distribuir o líquido 308 para o leito recheado, enquanto a abertura de topo 322 fornece ventilação adequada para impedir a vazão sufocada, por exemplo, por gases de liberação.

[0070] Em várias modalidades, o distribuidor de líquido 300 pode ser projetado com um ou mais níveis de orifícios de medição 314 para alojar grandes taxas de líquido e grandes proporções de modulação. A menor localização de um orifício de medição 314 pode ter pelo menos 5,08 cm (duas polegadas) acima do chão dos canais secundários 306. Isso pode diminuir o risco de ligar em condições de incrustação severas. Um orifício de medição 314 pode estar localizado na parte superior de um tubo de gotejamento de parede lateral 316. Isso possibilita a ventilação total do distribuidor 300 após a introdução de alimentação de líquido. [0071] O modelo da câmara de mistura 302 pode manter uma carga líquida alta em um invólucro estreito, tomando o distribuidor 300 insensível a movimento e inclinação estática, mas reduzir a invenção de líquido total. O distribuidor 300 mantém o modelo de canal com orifícios elevados 314 nas paredes laterais ou tubos

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17/26 de gotejamento, como opostos aos distribuidores de cano ou aspersão com orifícios no fundo de cano. Esse modelo para o distribuidor 300 pode aperfeiçoar o desempenho de distribuidor nos serviços de incrustação e eliminam problemas associados a líquido de alta velocidade que descarrega diretamente no empacotamento. Ademais, cada tubo de gotejamento 316 pode ter múltiplos níveis de orifícios de medição 314, possibilitando faixas de operação maiores de taxas de líquido.

[0072] Em uma modalidade, pelo menos um dos orifícios de medição 324 é colocado na parte superior de canal 304 ou 306. Esse posicionamento possibilita a ventilação completa do distribuidor vedado 300 após a introdução da alimentação de líquido. Esse também incorpora um mecanismo de ventilação na disposição de ponto de gotejamento, evitando a montagem de tubagem complicada ou liberação artificial de líquido em uma localização indesejada.

MISTURA E REDISTRIBUIÇÃO DE VAPOR [0073] A Figura 4 é uma vista esquemática de uma torre de separação 400 que mostra A má distribuição da fase gasosa que pode ocorrer em um leito recheado 402. Conforme mostrado na vista esquemática, uma fase gasosa uniforme ou misturada 404 é introduzida em um primeiro leito recheado 406. Devido à inclinação ou ao balanço, a má distribuição de vapor pode ocorrer devido ao contato ineficiente nas partes do leito, por exemplo, devido a um gradiente hidráulico imposto por vazão de líquido, resultando em uma pluralidade de taxas de vazão de fase gasosa e composições que saem do primeiro leito recheado 406 como fases gasosas 408 e 410. As fases gasosas 408 e 410 podem continuar para um leito recheado subsequente 412 sem misturar. A alimentação de um vapor mal distribuído para o leito recheado subsequente 412 pode reduzir substancialmente a eficiência do empacotamento e propagar a má distribuição de vapor em outros leitos recheados.

[0074] A Figura 5 é uma vista esquemática de uma torre de separação 500 que tem uma placa de redistribuição de vapor 502 usada para misturar fases gasosas 408 e 410 subir a partir de um primeiro leito recheado 406. Os itens numerados da mesma forma são conforme descritos em relação à Figura 4. Forçando as fases

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18/26 gasosas 408 e 410 a se misturarem e reformar a fase gasosa misturada 404, o segundo leito recheado 412 receberá uma alimentação uniforme e o desempenho do empacotamento pode ser aperfeiçoado. A placa de redistribuição de vapor 502 pode ter qualquer quantidade de configurações que inclui defletores, tubos de mistura e similares, conforme descrito em relação às Figuras 6 a 9.

[0075] A Figura 6 é uma vista em corte de uma torre de separação 600 que mostra uma placa de redistribuição de vapor 602. Os itens numerados da mesma forma são conforme descrito em relação à Figura 2. Conforme mostrado na Figura 6, a configuração mais simples para a placa de redistribuição de vapor 602 é um defletor que pode ser construído a partir de metal ou outro material adequado. A placa de redistribuição de vapor 602 é vedada nos lados da torre de separação 600 e nos tubos de descida de líquido 604 para bloquear o ânulo externo da torre de separação 600.

[0076] Um orifício ou abertura 606 no meio da placa de redistribuição de vapor 602 força a fase gasosa 210 a vir a partir de um leito recheado inferior a mistura. Acima da placa de redistribuição de vapor 602, uma bandeja de chaminé 608 ou placa de orifício distribuída de maneira uniforme com canais de vapor 610 fornece uma queda de pressão para garantir a distribuição de vazão uniforme através do corte transversal da torre de separação 600. A fase líquida 212 flui para baixo das modulações 604 a uma poça de líquido 214 com uma carga líquida que bloqueia a fase gasosa 210 de fluir nas modulações 604. Embora as modulações 604 sejam mostradas, qualquer quantidade de outros sistemas para distribuição de líquido que inclui canos descendentes podem ser usados. Em uma modalidade, a poça de líquido 214 é integrada na câmara de mistura 302 do sistema de distribuição de líquido 300 descrito em relação à Figura 3.

[0077] A Figura 7 é uma vista em corte de uma torre de separação 700 que mostra outra placa de redistribuição de vapor 702. Os itens numerados da mesma forma e os fluxos de material são conforme descrito em relação à Figura 6. Conforme mostrado na Figura 7, a placa de redistribuição de vapor 702 pode ser inclinada ou curvada para cima em direção à linha central de coluna para fornecer

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19/26 uma queda de pressão inferior. Em uma modalidade, as placas de redistribuição de vapor de abertura 602 ou 702 podem reter um misturador estático para aperfeiçoar a mistura de vapor.

[0078] A Figura 8 é uma vista em corte de uma torre de separação 800 que mostra outra placa de redistribuição de vapor 802. Os itens numerados da mesma forma são conforme discutido em relação às Figuras 2 e 6. Nessa modalidade, a placa de redistribuição de vapor 802 utiliza múltiplas placas de defletor projetadas para dividir e recombinar a fase gasosa 210. As placas de defletores podem ser inclinadas em oposição conforme mostrado na Figura 8 que podem transmitir um movimento em espiral para a seguinte fase gasosa 210. Em outras modalidades, outras configurações podem ser usadas para as placas de defletor, por exemplo, placas de defletor inclinadas que são divididas em múltiplas seções a fim de formar uma configuração semelhante a propulsor.

[0079] As placas de redistribuição de vapor não são limitadas ao uso em placas de defletor que têm aberturas. Outras configurações podem ser usadas para misturar e redistribuir os fluxos de vapor, por exemplo, conforme mostrado na Figura 9.

[0080] A Figura 9 é uma vista em recorte de uma torre de separação 900 que mostra uma placa de redistribuição de vapor 902 que tem um distribuidor de cano 904 para a fase gasosa 210. O distribuidor de cano 904 contém múltiplos orifícios 906 e é configurado para alimentar de maneira uniforme a vazão de fase gasosa 210 para um próximo leito recheado maior. Nessa modalidade, uma bandeja de chaminé separada 608, como discutido em relação à Figura 6, não seria usada, reduzindo a altura da torre de separação 900.

PLACAS DIVISORAS [0081] Adicionalmente à má distribuição de líquido e vapores no espaço entre os leitos recheados, pode haver também as más distribuições dentro de leitos recheados. Por exemplo, um líquido em um leito recheado pode fluir a partir de um lado ao outro em uma torre inclinada, reduzindo a quantidade de contato entre líquidos e vapores. Consequentemente, as modalidades podem incluir placas

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20/26 divisoras que são configuradas para reduzir a vazão de líquido a partir de uma região de um leito recheado a outra região do leito recheado. Em algumas modalidades, essas placas divisoras também podem reduzir a má distribuição de vapores.

[0082] As Figuras 10A e 10B são desenhos que mostram o uso de placas divisoras 1002 para reduzir a má distribuição de líquidos em um leito recheado 1004. Na Figura 10A, o eixo geométrico 1006 de uma torre de separação 1008 é inclinado a partir do eixo geométrico vertical 1010 por um ângulo 1012. Conforme ilustrado por um gráfico de distribuição 1014, a quantidade de líquido 1016 no lado inferior do leito recheado 1004 é aumentada. Em uma modalidade, as placas divisoras 1002 são colocadas no leito recheado 1004, paralelas ao eixo geométrico 1006 da torre de separação 1008 de tal maneira que dividem a área de corte transversal da torre de separação 1008 em compartimentos 1018. As placas divisoras 1002 podem ser lâminas finas de metal ou de outros materiais. Quando a torre de separação 1008 se inclina, as placas divisoras 1002 fornecem resistência para a vazão de líquido através do corte transversal da torre de separação 1008 e a forçam a fluir paralelas ao eixo geométrico 1006 da torre de separação 1008. Através do uso dessas placas divisoras 1002, a má distribuição que podería ocorrer por todo o corte transversal da torre de separação 1008 é restringida pelos compartimentos individuais 1018, conforme indicado por um gráfico de distribuição 1020 na Figura 10B. As placas divisoras 1002 podem promover vazão pela parede, na qual o líquido preferencialmente flui para baixo em contato com as placas divisoras 1002, afetando o desempenho da torre de separação 1008. No entanto, vários recursos de estilo podem ser escolhidos ou ajustados, dependendo da natureza específica da torre serviço, a fim de diminuir esse efeito e otimizar o desempenho da torre de separação 1008.

[0083] As Figuras 11A a 11E são desenhos que mostram uma vista superior de um leito recheado 1004 com vários posicionamentos para as placas divisoras 1002. Os itens numerados igualmente são conforme discutidos em relação à Figura 10. O posicionamento das placas divisoras 1002 pode ser selecionado a fim de formar

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21/26 compartimentos simétricos 1018 conforme mostrado na Figura 11A. Em outras modalidades, as placas podem ser selecionadas a fim de formar dois ou mais compartimentos assimétricos 1102 e 1104, conforme mostrado na Figura 11B. A escolha dessas disposições pode ser feita usando qualquer quantidade de fatores, como o tamanho dos compartimentos, a proporção do tamanho dos compartimentos para o material de empacotamento, a proporção da área de superfície de parede para o volume dos compartimentos, a quantidade de movimento esperada, a quantidade de eficiência que pode ser sacrificada contra a resistência à inclinação, e similares.

[0084] Outras disposições podem incluir resistência preferencial à vazão em certas direções, conforme mostrado na Figura 11C. As placas divisoras 1002 na Figura 11C podem ser alinhadas perpendiculares a um vetor de movimento 1106, por exemplo, com as placas colocadas em paralelo com a quilha de uma embarcação para alto mar, como um FPSO. Nas aplicações nas quais o movimento substancial é esperado em todas as direções, as placas divisoras 1002 podem ser colocadas a fim de criar compartimentos menores 1108, conforme mostrado na Figura 11 D.

[0085] As inclinações e os movimentos menores podem possibilitar modelos que impedem a vazão de líquido, enquanto permitem que o vapor vaze por toda a coluna. Por exemplo, o compartimento aberto 1110 mostrado na Figura 11E pode reduzir a vazão de líquido ao longo de um vetor de movimento 1112, enquanto permite a vazão de vapor por toda a torre de separação.

[0086] A Figura 12 é um desenho de uma placa divisora corrugada 1200. Essa placa divisora 1200 é montada em um leito recheado, de modo que a vazão de líquido 1202 está abaixo das corrugações 1204. Como um resultado, o líquido pode fluir a partir da placa divisora 1200 no empacotamento que está em contato com a placa divisora 1200 ou pode escorrer pela placa divisora 1200. A placa divisora 1200 pode ter outros formatos, ondulações ou padrões de superfície para impedir a vazão pela parede.

[0087] A Figura 13 é um desenho de uma placa divisora 1300 com abas 1302.

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22/26

Os itens com número iguais são conforme descrito em relação à Figura 2. As abas 1302 podem ser tiras de metal curtas que se projetam para fora da superfície da placa divisora 1300 para direcionar a vazão da fase líquida 212 na torre de separação, impedindo a vazão pela parede. Por exemplo, as abas 1302 podem ser formadas por orifícios cortados na placa divisora 1300 em três lados, em seguida, dobradas para fora a partir da placa divisora 1300. Essa disposição pode deixar orifícios 1304 que fazem os compartimentos mais abertos a fim de promover vazão de vapor e mistura entre compartimentos. As abas 1302 também podem ser formadas soldando-se placas de metal dobradas à placa divisora 1300 ou fixando-se qualquer quantidade de outros itens à superfície da placa divisora 1300.

[0088] A Figura 14 é um fluxograma de processo de um método 1400 para reduzir a má distribuição em uma torre de separação. O método 1400 começa no 1402 com a introdução de um fluxo de alimentação na torre. No bloco 1404, um fluxo de vapor a partir de um leito recheado inferior é misturado antes de ser alimentado em um leito recheado superior, por exemplo, usando os sistemas descritos em relação às Figuras 5 a 9. No bloco 1406, os líquidos são distribuídos de maneira uniforme em um leito recheado usando um distribuidor de líquido, como esse descrito em relação à Figura 3. No bloco 1408, a vazão de líquido entre as regiões de um leito recheado é diminuída pelo uso de placas divisoras, por exemplo, conforme descrito em relação às Figuras 10 a 13.

[0089] Pode ser compreendido que nem todos esses bloqueios podem ser usados ou necessários em cada aplicação. Dependendo do serviço, como a quantidade de movimento esperada, a altura da torre de separação, os materiais que serão separados e similares, os bloqueios diferentes podem ser adicionados ou removidos. Por exemplo, as placas divisoras podem não ser usadas quando um movimento de inclinação esperado tem um tempo constante mais rápido do que o movimento do líquido através do empacotamento.

MODALIDADES [0090] As modalidades da invenção podem incluir quaisquer combinações dos métodos e sistemas mostradas nos seguintes parágrafos enumerados. Esta não

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23/26 deve ser considerada uma listagem completa de todas as modalidades possíveis, uma vez que qualquer quantidade de variações pode ser vislumbrada a partir da descrição acima.

[0091] 1. Sistema de separação que inclui:

uma torre de separação que inclui pelo menos dois leitos recheados; e uma placa de redistribuição de vapor disposta entre dois leitos recheados dispostos sequencialmente, em que a placa de redistribuição de vapor é configurada para misturar um vapor a partir de um leito recheado inferior antes de introduzir o vapor em um leito recheado superior.

[0092] 2. Sistema de separação, de acordo com a modalidade 1, em que a placa de redistribuição de vapor inclui um defletor que bloqueia um ânulo externo da torre de separação.

[0093] 3. Sistema de separação, de acordo com as modalidades 1 ou 2, em que a placa de redistribuição de vapor inclui um defletor com uma inclinação para cima para uma abertura central.

[0094] 4. Sistema de separação, de acordo com qualquer uma das modalidades precedentes, em que a placa de redistribuição de vapor inclui um misturador estático configurado para mesclar o fluxo de vapor.

[0095] 5. Sistema de separação, de acordo com qualquer uma das modalidades precedentes, em que a placa de redistribuição de vapor inclui um distribuidor de cano que inclui múltiplos orifícios configurados para alimentar vapor de maneira uniforme para o leito recheado superior.

[0096] 6. Sistema de separação, de acordo com qualquer uma das modalidades precedentes, em que a placa de redistribuição de vapor é vedada em um tubo de descida, em que o tubo de descida é configurado em direção a uma vazão de líquido no leito recheado inferior, enquanto uma vazão de vapor é bloqueada a partir do leito recheado inferior.

[0097] 7. Torre de separação, de acordo com qualquer uma das modalidades precedentes, que inclui uma placa divisora dentro de um leito recheado, em que a placa divisora está disposta ao longo do eixo geométrico do leito recheado e em que

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24/26 a placa divisora é configurada para impedir a vazão de líquido a partir de uma área do leito recheado a outra área do leito recheado.

[0098] 8. Torre de separação, de acordo com a modalidade 7, em que a placa divisora inclui painéis colocados no leito recheado, em que os painéis são colocados ao longo de um eixo geométrico longitudinal para impedir más distribuições causadas por inclinação ao longo de um eixo geométrico perpendicular.

[0099] 9. Torre de separação, de acordo com a modalidade 8, em que o eixo geométrico longitudinal é alinhado ao longo de um eixo geométrico dianteiro e traseiro em um recipiente.

[00100] 10. Torre de separação, de acordo com as modalidades 7 ou 8, em que a placa divisora inclui uma pluralidade de painéis configurados para dividir o leito recheado em uma série de compartimentos substancialmente simétricos.

[00101] 11. Torre de separação, de acordo com a modalidade 10, em que os compartimentos substancialmente simétricos têm formato hexagonal.

[00102] 12. Torre de separação, de acordo com qualquer uma das modalidades 7 a 11, em que a placa divisora inclui uma pluralidade de painéis configurados para dividir o leito recheado em compartimentos assimétricos.

[00103] 13. Torre de separação, de acordo com qualquer uma das modalidades 7 a 12, em que a placa divisora inclui uma pluralidade de painéis configurados para inibir vazão de líquido a partir de uma região do leito recheado a outra região do leito recheado, em que a pluralidade de painéis não está em contato entre si.

[00104] 14. Torre de separação, de acordo com qualquer uma das modalidades 7 a 13, em que a placa divisora inclui uma pluralidade de painéis dispostos perpendiculares a um vetor de movimento a fim de impedir más distribuições causadas por inclinação ao longo do vetor de movimento.

[00105] 15. Torre de separação, de acordo com as modalidades 7 a 14, em que a placa divisora inclui um painel com um recurso de superfície configurado para impedir que o líquido flua ao longo do painel.

[00106] 16. Torre de separação, de acordo com a modalidade 15, em que o recurso de superfície inclui uma ondulação.

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25/26 [00107] 17. Torre de separação, de acordo com a modalidade 15, em que o recurso de superfície inclui uma aba que se projeta a partir do painel.

[00108] 18. Torre de separação, de acordo com qualquer uma das modalidades precedentes, que inclui um distribuidor de líquido configurado para distribuir líquido de maneira uniforme sobre um leito recheado.

[00109] 19. Torre de separação, de acordo com a modalidade 18, em que o distribuidor de líquido inclui canais fechados com uma pluralidade de orifícios de medição.

[00110] 20. Torre de separação, de acordo com a modalidade 19, em que a pluralidade de orifícios de medição está localizada na parte inferior e no topo dos canais fechados.

[00111] 21. Torre de separação, de acordo com a modalidade 18, em que o distribuidor de líquido inclui uma câmara de mistura configurada para reter uma carga líquida alta.

[00112] 22. Embarcação para alto mar que compreende:

[00113] uma torre de separação que compreende pelo menos dois leitos recheados; e [00114] uma placa de redistribuição de vapor disposta entre dois leitos recheados dispostos sequencialmente, em que a placa de redistribuição de vapor é configurada para misturar um vapor a partir de um leito recheado inferior antes de introduzir o vapor em um leito recheado superior.

[00115] 23. Embarcação para alto mar, de acordo com a modalidade 22, que inclui uma placa divisora dentro de um leito recheado, em que a placa divisora está disposta ao longo do eixo geométrico do leito recheado e em que a placa divisora é configurada para impedir a vazão de líquido a partir de uma área do leito recheado a outra área do leito recheado.

[00116] 24. Embarcação para alto mar, de acordo com as modalidades 22 ou 23, que inclui um distribuidor de líquido configurado para distribuir de maneira uniforme líquido over um leito recheado.

[00117] 25. Embarcação para alto mar, de acordo com as modalidades 22 a 24,

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26/26 que inclui processar instalações para hidrocarbonetos.

[00118] 26. Embarcação para alto mar, de acordo com as modalidades 22 a 25, que inclui instalações de armazenamento para hidrocarbonetos.

[00119] 27. Método para reduzir má distribuição de materiais em uma torre de separação que inclui misturar vapor que sobe a partir de um topo de um primeiro leito recheado antes de introduzir o vapor em um fundo de um segundo leito recheado.

[00120] 28. Método, de acordo com a modalidade 27, que inclui impedir a vazão de líquido entre regiões adjacentes em um leito recheado.

[00121] 29. Método, de acordo com as modalidades 27 ou 28, que inclui distribuir líquido de maneira uniforme em um leito recheado a partir de um sistema de distribuição de líquido que inclui canais vedados e uma câmara de mistura com uma carga líquida alta.

[00122] Embora as presentes técnicas possam ser suscetíveis a várias modificações e formas alternativas, as modalidades discutidas acima foram mostradas apenas a título de exemplo. No entanto, deve ser compreendido, novamente, que as técnicas não se destinam a serem limitadas pelas modalidades particulares reveladas no presente documento. De fato, as presentes técnicas incluem todas as alternativas, modificações e equivalentes que são abrangidos pelo verdadeiro espírito e escopo das reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de separação, caracterizado pelo fato de que compreende:

uma torre de separação (200, 500, 600, 700, 800, 900, 1008) que compreende pelo menos dois leitos recheados (208, 406, 408, 1004);

uma placa de redistribuição de vapor (220, 602, 702) disposta entre dois leitos recheados dispostos sequencialmente, em que a placa de redistribuição de vapor é configurada para misturar um vapor (408, 410) a partir de um leito recheado inferior (406) antes de introduzir o vapor (404) em um leito recheado superior (412), e uma placa divisora (222, 1002, 1200, 1300) no interior de um leito recheado, em que a placa divisora está disposta ao longo do eixo geométrico (1006) do leito recheado, em que a placa divisora compreende uma pluralidade de painéis configurados para dividir o leito recheado em uma série de compartimentos, em que a placa divisora é configurada para impedir que o líquido flua a partir de uma área do leito recheado para outra do leito recheado e em que o placa divisora compreende um painel com um recurso de superfície configurado para impedir que o líquido flua ao longo do painel, e adicionalmente em que o recurso de superfície compreende uma ondulação ou uma aba (1302) que se projeta a partir do painel.
2. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa de redistribuição de vapor (602, 702) compreende um defletor que bloqueia um ânulo externo da torre de separação.
3. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa de redistribuição de vapor (702) compreende um defletor com uma inclinação para cima até uma abertura central.
4. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa de redistribuição de vapor (802) compreende um misturador estático configurado para mesclar o fluxo de vapor.
5. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa de redistribuição de vapor (902) compreende um distribuidor de cano (904) que compreende múltiplos orifícios (906) configurados para alimentar

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2/3 de maneira uniforme vapor para o leito recheado superior.
6. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa de redistribuição de vapor é vedada em um tubo de descida (604), em que o tubo de descida é configurado em direção a uma vazão de líquido (212) no leito recheado inferior, enquanto uma vazão de vapor (210) é bloqueada a partir do leito recheado inferior.
7. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a placa divisora compreende painéis colocados no leito recheado, em que os painéis são colocados ao longo do eixo geométrico longitudinal para impedir más distribuições causadas por inclinação ao longo de um eixo geométrico perpendicular.
8. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o eixo geométrico longitudinal é alinhado ao longo de um eixo geométrico traseiro e posterior em uma embarcação.
9. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a placa divisora compreende uma pluralidade de painéis configurados para dividir o leio recheado em uma série de compartimentos substancialmente simétricos (1018).
10. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que os compartimentos substancialmente simétricos têm formato hexagonal.
11. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a placa divisora compreende uma pluralidade de painéis configurados para dividir o leito recheado em compartimentos assimétricos (1102, 1104, 1108, 1110).
12. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a placa divisora compreende uma pluralidade de painéis configurados para impedir que o líquido flua de uma região do leito recheado para outra região do leito recheado, em que a pluralidade de painéis não está em contato entre si.

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13. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a placa divisora compreende uma pluralidade de painéis dispostos perpendiculares a um vetor de movimento (1106, 1112) a fim de impedir más distribuições causadas por inclinação ao longo do vetor de movimento.
14. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende um distribuidor de líquido (300) configurado para distribuir líquido de maneira uniforme sobre o leito recheado, em que o distribuidor de líquido compreende canais fechados (304, 306) com uma pluralidade de orifícios de medição (314).
15. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o distribuidor de líquido compreende uma câmara de mistura (302) configurada para reter uma carga líquida grande.
16. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser para uso em embarcações para alto mar.
17. Sistema de separação de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que compreende instalações de armazenamento para hidrocarbonetos.