RU2014148501A

RU2014148501A - Установка и способ для осуществления контактирования и разделения, по меньшей мере, двух несмешивающихся жидкостей

Info

Publication number: RU2014148501A
Application number: RU2014148501A
Authority: RU
Inventors: Джеймс Ф. МКГИИ; Тецзюнь ЧЖАН
Original assignee: Меричем Компани
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2016-06-27
Also published as: EP2872235A2; RU2645483C2; US20140014593A1; JP6349312B2; US20190192995A1; HK1205710A1; US9656185B2; JP2015528740A; TWI490023B; WO2014011574A2; BR112014029847A2; BR112014029847B1; US10518194B2; TW201412371A; EP2872235B1; ES2647143T3; CN104411378A; US10300407B2; US20170216741A1; WO2014011574A3

Abstract

1. Установка для осуществления контактирования и разделения по меньшей мере двух несмешивающихся жидкостей на отдельные фазы, содержащая:a) резервуар, формирующий внутреннее пространство;b) защитный кожух, установленный вертикально внутри внутреннего пространства, причем защитный кожух имеет верхнюю и нижнюю части и внешнюю стенку, охватывающую направленный вниз поток текучей среды;c) множество вертикально подвешенных волокон, проходящих по вертикальной оси и находящихся в направленном вниз потоке текучей среды, причем волокнам придана такая конфигурация, что смесь по меньшей мере двух несмешивающихся жидкостей контактирует с этим волокнами и стекает вниз в направлении, параллельном вертикальной оси;d) разделительное устройство, присоединенное к нижней части защитного кожуха и формирующее зону ускоренной коалесценции, причем разделительное устройство имеет один или несколько проходов, которые сконфигурированы для обеспечения возможности выхода части смеси жидкостей из разделительного устройства в направлении, которое не параллельно вертикальной оси; иe) зону гравитационного осаждения, расположенную во внутреннем пространстве резервуара и не содержащую направленный вниз поток текучей среды, причем зона гравитационного осаждения сконфигурирована таким образом, что обеспечивается возможность формирования нижнего слоя, содержащего жидкость, имеющую более высокую плотность, и формирование верхнего слоя, содержащего жидкость, имеющую более низкую плотность.2. Установка по п. 1, в которой разделительное устройство содержит коалесцирующий слой, который расположен внутри указанного одного или нескольких проходов

Claims

1. Установка для осуществления контактирования и разделения по меньшей мере двух несмешивающихся жидкостей на отдельные фазы, содержащая:

a) резервуар, формирующий внутреннее пространство;

b) защитный кожух, установленный вертикально внутри внутреннего пространства, причем защитный кожух имеет верхнюю и нижнюю части и внешнюю стенку, охватывающую направленный вниз поток текучей среды;

c) множество вертикально подвешенных волокон, проходящих по вертикальной оси и находящихся в направленном вниз потоке текучей среды, причем волокнам придана такая конфигурация, что смесь по меньшей мере двух несмешивающихся жидкостей контактирует с этим волокнами и стекает вниз в направлении, параллельном вертикальной оси;

d) разделительное устройство, присоединенное к нижней части защитного кожуха и формирующее зону ускоренной коалесценции, причем разделительное устройство имеет один или несколько проходов, которые сконфигурированы для обеспечения возможности выхода части смеси жидкостей из разделительного устройства в направлении, которое не параллельно вертикальной оси; и

e) зону гравитационного осаждения, расположенную во внутреннем пространстве резервуара и не содержащую направленный вниз поток текучей среды, причем зона гравитационного осаждения сконфигурирована таким образом, что обеспечивается возможность формирования нижнего слоя, содержащего жидкость, имеющую более высокую плотность, и формирование верхнего слоя, содержащего жидкость, имеющую более низкую плотность.

2. Установка по п. 1, в которой разделительное устройство содержит коалесцирующий слой, который расположен внутри указанного одного или нескольких проходов или возле них.

3. Установка по п. 2, в которой коалесцирующий слой охватывает опорную конструкцию, имеющую один или несколько проходов, или находится внутри нее.

4. Установка по п. 2, в которой разделительное устройство включает кольцевую конструкцию, имеющую внутреннюю и внешнюю стенки с одним или несколькими проходами, и коалесцирующий слой расположен между внутренней и внешней стенками возле указанного одного или нескольких проходов.

5. Установка по п. 2, в которой коалесцирующий слой выбирают из группы, состоящей из проволочной сетки, пористой металлической стенки, губки с открытыми ячейками, тканого проволочного сита, вязаной металлической сетки, тканого или нетканого волоконного металлического материала, полимерных смол или комбинаций металла и полимера.

6. Установка по п. 5, в которой коалесцирующий слой имеет плотность от примерно 15 до примерно 30 фунт/фут³.

7. Установка по п. 5, в которой коалесцирующий слой имеет объемное отношение пор ко всему слою в диапазоне от примерно 90 до примерно 99%.

8. Установка по п. 1, в которой внешняя стенка защитного кожуха не содержит проходов, и его часть выходит за пределы резервуара.

9. Установка по п. 3, в которой площадь указанного одного или нескольких проходов составляет по меньшей мере 50% от площади открытой поверхности опорной конструкции разделительного устройства.

10. Установка по п. 4, в которой площадь указанного одного или нескольких проходов составляет по меньшей мере 50% от площади открытой поверхности стенок кольцевой конструкции.

11. Установка по п. 1, в которой резервуар содержит второй коалесцирующий слой, расположенный ниже первого выпускного отверстия, предназначенного для обеспечения возможности вывода из резервуара жидкости, имеющей более низкую плотность.

12. Способ разделения по меньшей мере двух несмешивающихся жидкостей на отдельные фазы, включающий:

а) подачу смеси по меньшей мере двух несмешивающихся жидкостей, имеющих более высокую и более низкую плотность, на пучок подвешенных волокон, расположенных внутри защитного кожуха, причем подвешенные волокна проходят по вертикальной оси, и смесь жидкостей контактирует с волокнами и стекает вниз параллельно вертикальной оси;

b) удерживание смеси жидкостей внутри защитного кожуха, так что она продолжает стекать вниз параллельно вертикальной оси подвешенных волокон;

c) обеспечение возможности поступления смеси жидкостей в разделительное устройство, присоединенное к защитному кожуху и формирующее зону ускоренной коалесценции, причем часть смеси жидкостей выходит из этой зоны через один или несколько проходов в разделительном устройстве в направлении, которое не параллельно вертикальной оси;

d) коалесцирование части одной из несмешивающихся жидкостей, выходящей из разделительного устройства, для формирования коалесцированной жидкости и

e) отделение жидкости, имеющей более высокую плотность, от жидкости, имеющей более низкую плотность, в зоне гравитационного осаждения путем обеспечения возможности формирования нижнего слоя, содержащего жидкость, имеющую более высокую плотность, и формирования верхнего слоя, содержащего жидкость, имеющую более низкую плотность, причем граница раздела жидкостей определяется как поверхность соединения двух слоев, и она находится ниже зоны ускоренной коалесценции,

и коалесцированная жидкость стекает вниз, чтобы стать частью нижнего слоя.

13. Способ по п. 12, в котором жидкость, имеющая более высокую плотность, содержит водный раствор.

14. Способ по п. 12, в котором жидкость, имеющая более низкую плотность, содержит углеводород или смесь углеводородов.

15. Способ по п. 12, в котором жидкость, имеющая более высокую плотность, содержит водный раствор и жидкость, имеющая более низкую плотность, содержит углеводород или смесь углеводородов.

16. Способ по п. 12, включающий также непрерывное выведение части жидкости, имеющей более низкую плотность, из верхнего слоя и непрерывное выведение части жидкости, имеющей более высокую плотность, из нижнего слоя.

17. Способ по п. 16, в котором по меньшей мере часть жидкости, имеющей более высокую плотность, которая выводится из нижнего слоя, возвращают и подают на пучок волокон.

18. Способ по п. 16, в котором жидкость, имеющую более низкую плотность, которая выводится из верхнего слоя, обрабатывают во второй ступени установки с использованием стадий а) - е).

19. Способ по п. 12, в котором часть смеси после ее выхода из зоны ускоренной коалесценции контактирует с коалесцирующим слоем, расположенным в одном или нескольких проходах разделительного устройства или возле этих проходов.

20. Способ по п. 19, в котором часть смеси, выходящей из зоны ускоренной коалесценции, протекает в радиальном направлении через кольцевую конструкцию, содержащую коалесцирующий слой.

21. Способ для выделения углеводорода из водного раствора с катализатором, включающий:

a) контактирование исходного материала, содержащего углеводород и меркаптаны, в присутствии кислорода с водным раствором с катализатором для формирования смеси жидкостей в контакторе, который содержит пучок подвешенных волокон, расположенных внутри защитного кожуха, причем подвешенные волокна проходят по вертикальной оси, и смесь жидкостей контактирует с волокнами и стекает вниз параллельно вертикальной оси;

b) окисление меркаптанов в дисульфиды или в дисульфидные масла, по мере того как смесь жидкостей стекает вниз параллельно вертикальной оси внутри защитного кожуха в верхней контактной зоне;

c) отделение углеводорода и дисульфидного масла от водного раствора с катализатором в нижней контактной зоне, по мере того как смесь жидкостей, содержащаяся внутри защитного кожуха, стекает вертикально вниз в контакте с подвешенными волокнами;

d) обеспечение возможности поступления смеси жидкостей в зону ускоренной коалесценции, причем смесь жидкостей выходит из разделительного устройства через один или несколько проходов в радиальном направлении, которое не параллельно вертикальной оси;

e) коалесцирование части водного раствора с катализатором, когда он выходит из кожуха разделительного устройства в зоне ускоренной коалесценции, для формирования коалесцированной жидкости; и

f) отделение водного раствора с катализатором от углеводорода и дисульфидного масла в зоне гравитационного осаждения путем обеспечения возможности формирования нижнего слоя, содержащего жидкость, имеющую более высокую плотность, и формирования верхнего слоя, содержащего жидкость, имеющую более низкую плотность, причем граница раздела жидкостей определяется как поверхность соединения двух слоев и она находится ниже зоны ускоренной коалесценции,

22. Способ по п. 21, в котором водный раствор с катализатором содержит воду, один или несколько гидроксидов щелочных металлов, по меньшей мере один хелатирующий поливалентный металлический катализатор, а также по меньшей мере один спирт, присутствующий в форме алкоголята щелочного металла.

23. Способ по п. 22, в котором водный раствор с катализатором содержит также одну или несколько карбоновых кислот.

24. Способ модернизации установки для разделения смеси по меньшей мере двух несмешивающихся жидкостей на отдельные фазы, причем установка перед модернизацией содержит множество подвешенных волокон, формирующих вертикальную ось, которые расположены в защитном кожухе, сконфигурированном для обеспечения стекания смеси жидкостей вниз по подвешенным волокнам параллельно вертикальной оси, и модернизация включает добавление к защитному кожуху разделительного устройства с зоной ускоренной коалесценции, которая обеспечивает возможность выхода части смеси жидкостей из разделительного устройства через один или несколько проходов в направлении, которое не параллельно вертикальной оси.