FR2957663A3 - Procede et appareil d'echange thermique d'un fluide biphasique - Google Patents

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Abstract

Dans un procédé d'échange thermique d'un fluide diphasique dans une ligne d'échange constituée par au moins n corps d'échange (1, 2, 3, 4), où n >2 dans lequel le fluide est envoyé à un pot séparateur (6), un premier fluide (9 ) sous état gazeux ou liquide provenant du pot séparateur est divisé en n fractions et une fraction (9A, 9B, 9C, 9D) est envoyée dans chaque corps d'échange où elle échange de la chaleur avec un fluide calorigène ou frigorigène et un deuxième fluide (10), sous un autre état que le premier fluide et provenant du pot séparateur est envoyé à au plus (n-1) corps d'échange (4).

Description

La présente invention est relative à un procédé et à un appareil d'échange thermique d'un fluide biphasique. Dans un appareil cryogénique, tel qu'un appareil de séparation d'un mélange d'hydrogène et de monoxyde de carbone, installé dans une boîte froide, le froid peut être apporté par la vaporisation d'un liquide à différents niveaux de pression dans une ligne d'échange. L'un de ces niveaux doit être le point le plus froid du procédé lorsque le bout froid est réfrigéré avec une vaporisation de liquide. La détente du liquide à la pression de vaporisation désirée conduira nécessairement à une production de gaz puisque, par construction, le fluide que l'on obtient est le plus froid de la boite froide : le fluide d'où il est issu par détente ne peut pas être sous-refroidi à la température d'équilibre. La ligne d'échange est souvent composée d'une pluralité de corps substantiellement identiques. Dans un appareil de compression et de purification de dioxyde de carbone, il est envisagé par exemple d'utiliser au moins une douzaine de corps. Il convient donc de séparer les phases liquide et vapeur avant l'introduction dans la ligne d'échange afin d'éviter les mauvaises répartitions entre les corps et entre les passages. L'habitude dans ce genre de configuration est de réintroduire le gaz de façon équilibrée entre tous les corps de la ligne d'échange ainsi que le liquide. Chaque phase est ainsi équitablement répartie entre tous les corps d'échange. Ces introductions diphasiques sont relativement compliquées dès qu'il y a plusieurs corps d'échange en jeu. L'invention propose de simplifier la gestion du fluide à basse pression en ne réintroduisant la phase vapeur que dans un seul corps d'échange (situé sur le côté par exemple). Cela va déstabiliser en théorie la ligne d'échange, mais il faut reconnaître que la très faible énergie (sensible) de la phase gazeuse ne devrait pas changer réellement le comportement des corps d'échange. Selon un objet de l'invention, il est prévu un procédé d'échange thermique d'un fluide diphasique dans une ligne d'échange constituée par au moins n corps d'échange, où n >2 dans lequel le fluide est envoyé à un pot séparateur, un premier fluide sous état gazeux ou liquide provenant du pot séparateur est divisé en n fractions et une fraction est envoyée dans chaque corps d'échange où elle échange de la chaleur avec un fluide calorigène ou frigorigène et un deuxième fluide, sous un autre état que le premier fluide et provenant du pot séparateur est envoyé à au plus (n-1) corps d'échange et/ou se mélange avec la ou au moins une des fractions du premier fluide envoyées aux n-1 corps d'échange.
Selon d'autres objets facultatifs : - le premier fluide est un liquide et une fraction du premier fluide se vaporise dans chaque corps d'échange, - le deuxième fluide est un gaz qui est envoyé à un seul corps d'échange, - au moins une partie du gaz est envoyée en aval d'un seul corps d'échange où elle se mélange avec le liquide vaporisé dans ce corps, - le premier fluide est un gaz, le deuxième fluide est un liquide et le liquide se vaporise dans au plus n-1 corps, de préférence dans un seul corps, - le procédé est un procédé de refroidissement d'un fluide diphasique, - le procédé est un procédé de réchauffage d'un fluide diphasique.
Selon un autre objet de l'invention, il est prévu un appareil d'échange thermique constitué par n corps d'échange, un séparateur de phases, des conduites reliant le séparateur de phases aux n corps pour permettre d'y envoyer un premier fluide dans un état gazeux ou liquide, au moins une conduite pour envoyer au moins un fluide calorigène ou frigorigène aux corps et au moins une conduite reliant le séparateur de phases à au plus n-1 corps, de préférence à un seul corps, pour y amener un deuxième fluide sous un état différent du premier fluide et/ou aux au plus n-1 conduites reliées aux au plus n-1 corps pour mélanger le deuxième fluide avec le premier fluide. Eventuellement la au moins une conduite reliant le séparateur de phases à au plus n-1 corps relie le séparateur de phases avec un seul corps.
Les corps ne reçoivent pas forcément tous le même fluide calorigène ou le même fluide frigorigène. L'invention sera décrite en plus de détail en se référant aux figures qui montrent schématiquement un appareil de réchauffage d'un fluide selon l'invention. La Figure 1 comprend une ligne d'échange constituée par quatre corps d'échange 1, 2, 3 et 4, les corps d'échange 1 à 3 étant identiques. Le corps 4 peut différer des trois autres par le débit de liquide qu'il reçoit, par la composition des fluides qu'il reçoit, par la pression ou la température des fluides froids qu'il reçoit. Au moins un fluide calorigène (non-illustré) est envoyé à chacun des corps 1, 2, 3, 4. Un liquide 8, par exemple du dioxyde de carbone, à 40 bars abs est sous-refroidi à - 52°C puis détendu à 5,5 bars abs et une température de -54,5°C dans une vanne 11. Le liquide détendu est envoyé dans un séparateur de phases 6. Le gaz formé 9 est envoyé exclusivement à un seul corps d'échange 4. Eventuellement le gaz peut être envoyé à trois des corps d'échange et deux des corps d'échange. Le gaz 9 se réchauffe dans le corps 4. Le liquide 10 formé dans le séparateur de phase 6 est divisé en quatre parties égales 10A, 10B, 10C, 10D et est envoyé à chacun des corps 1, 2, 3, 4.
Dans un exemple d'application avec 14 corps d'échange, la chaleur sensible du gaz (de -54°C jusqu'à 20°C) équivaut à 2,8 pour 1000 de la chaleur totale de vaporisation et réchauffage du liquide. En concentrant sur 1 corps la phase gazeuse et en répartissant dans les 14 corps le liquide), cela fait 0,0028/(1000/14) de chaleur en plus sur le corps recevant le fluide chaud, soit moins de 0.04 pour mille frigories en plus sur le corps qui reçoit le gaz par rapport aux autres corps. Le positionnement du séparateur de phases 6 est primordial. S'il est trop haut, par rapport au corps 4, il y a un risque d'entraînement de gaz dans les passages de liquide qui les boucherait. S'il est trop bas, par rapport au corps 4 on risque d'entraîner du liquide dans le gaz et s'il est mélangé au bout chaud, on risque d'y apporter trop de froid au regard des métallurgies employées par exemple et de perdre des frigories dans le corps d'échange. La Figure 2 diffère de la Figure 1 en ce que le débit 9 de gaz est mélangé avec le débit de liquide 10D dans le corps 4. De préférence le gaz 9 est mélangé avec le liquide 10D juste après la vaporisation de celui-ci pour avoir un effet de génération de froid si le fluide est impur (« introduction diphasique multicomposants »). L'augmentation de molécules dans la phase gazeuse abaisse en effet la température de vaporisation. Dans la variante de la Figure 3, le gaz 9 est également mélangé au liquide vaporisé 10D mais cette fois en aval du corps d'échange, ce qui a pour avantage de simplifier la construction du corps 4, de sorte qu'il puisse être identique aux corps 1, 2, 3.
La Figure 4 montre le cas dans lequel la détente du fluide 8 dans la vanne 11 produit très peu de liquide et beaucoup de gaz. Dans ce cas, la situation est inversée et c'est le liquide 10 qui est envoyé à un seul corps 4 et le gaz 9 qui est distribué aux quatre corps 1, 2, 3, 4. Pour simplifier les dessins, seul le cas où le fluide disponible en petite quantité est envoyé à un seul des échangeurs est illustré. Or l'invention s'applique au cas où ce fluide est envoyé à plusieurs corps d'échange, à partir du moment où l'autre fluide du séparateur de phases est envoyé à un plus grand nombre de ces corps. L'invention s'applique à tout procédé de réchauffage d'un fluide en deux phases, le fluide pouvant être pas exemple, du monoxyde de carbone, de l'hydrogène...
Pour les quatre exemples des Figures 1 à 4, on peut réguler le niveau de l'interface liquide/gaz dans le séparateur 6, en ajoutant des pertes de charge sur les passages prévus pour le liquide dans les corps (ou sur les passages prévus pour la partie vaporisée du liquide dans les corps) ou les passages prévus pour le réchauffage de gaz provenant du séparateur de phases dans les corps 1, 2, 3, 4. Dans le cas où tout le gaz doit se réchauffer dans un seul corps, cela simplifie singulièrement la gestion des pressions. On peut utiliser des orifices (perte de charge non modulable) ou des vannes (pertes de charge variable) pour varier les pressions. Le fluide calorigène peut être de multiples sortes : fumées d'oxycombustion, gaz de synthèse, air, éthylène, etc. Enfin, le même raisonnement peut être mené pour un fluide légèrement diphasique se refroidissant. Dans ce cas, et de façon similaire, on peut distribuer une des phases du fluide à refroidir dans tous les corps d'échange et concentrer l'autre dans un seul, voire la mélanger avec l'autre phase après les corps d'échange. Dans ce cas, au moins un fluide frigorigène est envoyé aux corps.

Claims (9)

  1. Revendications1. Procédé d'échange thermique d'un fluide diphasique dans une ligne d'échange constituée par au moins n corps d'échange (1, 2, 3, 4), où n >2 dans lequel le fluide est envoyé à un pot séparateur (6), un premier fluide (9 , 10) sous état gazeux ou liquide provenant du pot séparateur est divisé en n fractions et une fraction (9A, 9B, 9C, 9D ; 10A, 10B, 10C, 10D) est envoyée dans chaque corps d'échange où elle échange de la chaleur avec un fluide calorigène ou frigorigène et un deuxième fluide (10, 9), sous un autre état que le premier fluide et provenant du pot séparateur est envoyé à au plus (n-1) corps d'échange (4) et/ou se mélange avec la ou au moins une des fractions du premier fluide envoyées aux n-1 corps d'échange.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le premier fluide (10) est un liquide et une fraction du premier fluide se vaporise dans chaque corps d'échange.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2 dans lequel le deuxième fluide est un gaz (9) qui est envoyé à un seul corps d'échange (4).
  4. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3 dans lequel au moins une partie du gaz est 20 envoyée en aval d'un seul corps d'échange (4) où elle se mélange avec le liquide vaporisé dans ce corps.
  5. 5. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le premier fluide est un gaz (9), le deuxième fluide est un liquide (10) et le liquide se vaporise dans au plus n-1 corps, de 25 préférence dans un seul corps (4).
  6. 6. Procédé de refroidissement d'un fluide diphasique selon une des revendications précédentes. 30
  7. 7. Procédé de réchauffage d'un fluide diphasique selon l'une des revendications 1 à 5.
  8. 8. Appareil d'échange thermique constitué par n corps d'échange (1, 2, 3, 4), un séparateur de phases (6), des conduites reliant le séparateur de phases aux n corps pour permettre d'y envoyer un premier fluide (9, 10) dans un état gazeux ou liquide, au moins une conduite pour envoyer au moins un fluide calorigène ou frigorigène aux corps et au moins une conduite reliant le séparateur de phases à au plus n-1 corps, de préférence à un seul corps (4), pour y amener un deuxième fluide (10,
  9. 9) sous un état différent du premier fluide et/ou aux au plus n-1 conduites reliées aux au plus n-1 corps pour mélanger le deuxième fluide avec le premier fluide. 9. Appareil selon la revendication 8 dans lequel la au moins une conduite reliant le séparateur de phases à au plus n-1 corps relie le séparateur de phases (6) avec un seul corps(4).15
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1299643A (en) * 1969-04-26 1972-12-13 Messer Griesheim Gmbh Evaporator-condenser apparatus
US4228660A (en) * 1977-03-16 1980-10-21 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Heat exchangers
EP0058106A2 (fr) * 1981-02-05 1982-08-18 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé et installation de liquéfaction d'un gaz
US5813250A (en) * 1994-12-09 1998-09-29 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Gas liquefying method and heat exchanger used in gas liquefying method
WO2001059377A1 (fr) * 2000-02-10 2001-08-16 Sinvent As Procede et dispositif permettant la liquefaction a petite echelle d'un produit gazeux
US6401486B1 (en) * 2000-05-18 2002-06-11 Rong-Jwyn Lee Enhanced NGL recovery utilizing refrigeration and reflux from LNG plants

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1299643A (en) * 1969-04-26 1972-12-13 Messer Griesheim Gmbh Evaporator-condenser apparatus
US4228660A (en) * 1977-03-16 1980-10-21 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Heat exchangers
EP0058106A2 (fr) * 1981-02-05 1982-08-18 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé et installation de liquéfaction d'un gaz
US5813250A (en) * 1994-12-09 1998-09-29 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Gas liquefying method and heat exchanger used in gas liquefying method
WO2001059377A1 (fr) * 2000-02-10 2001-08-16 Sinvent As Procede et dispositif permettant la liquefaction a petite echelle d'un produit gazeux
US6401486B1 (en) * 2000-05-18 2002-06-11 Rong-Jwyn Lee Enhanced NGL recovery utilizing refrigeration and reflux from LNG plants

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PARADOWSKI H ET AL: "Experimental Study of Plate Heat Exchangers Condensing and Vaporising Liquefied Hydrocarbon Gases", GPA TECHNICAL MEETING,, 1 February 2001 (2001-02-01), pages 1 - 14, XP007912249 *

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