DE69816111T2

DE69816111T2 - Flüssigkeitsverteiler für nicht senkrechte destillationskolonne und damit ausgerüstete destillationskolonne

Info

Publication number: DE69816111T2
Application number: DE69816111T
Authority: DE
Inventors: Jean-Yves Lehman
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1997-11-17
Filing date: 1998-11-09
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2018-11-10
Also published as: NO20002531L; EP1032464B1; TW438614B; DE69816111D1; CN1147339C; BR9814646A; JP2001523541A; CN1282266A; EP1032464B2; FR2771017A1; US6338774B1; AR017625A1; NO20002531D0; AU1491199A; EP1032464A1; WO1999025445A1; CA2310124A1; FR2771017B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsverteiler für eine Destillationskolonne des Typs mit einem Hauptvolumen, der im unteren Teil Ausgangsöffnungen aufweist, die in einer Zone verteilt sind.
Die DE-B-1 113 680 und GB-A-2 039 779 beschreiben Verteiler, die in mitgeführten Kolonnen eingebaut sind, die eine Verteilung ermöglichen, die gegenüber Schwingungen der Kolonnen wenig empfindlich sind.
Schwimmende Erdölplattformen erzeugen Restgase. Aus wirtschaftlichen und Umweltschutzgründen wird es immer notwendiger, diese Gase wiederzuverwerten. Eine Methode ist ihre Umwandlung in schwerere Kohlenwasserstoffe in flüssiger und somit leichter zu transportierender Form durch das Fischer-Tropsch-Verfahren, das in großen Mengen Sauerstoff verbraucht.
Es wäre also interessant, eine Luftdestillationskolonne auf einer schwimmenden Plattform oder einer Bohrinsel mitführen zu können, aber die Betriebsweise einer derartigen Ausrüstung stößt auf ernsthafte Schwierigkeiten. Somit ist es zunächst notwendig, dass die Flüssigkeit trotz der durch den Seegang bedingten Schwingungen der Kolonnenachse am Kolonnenkopf gleichmäßig über ihren ganzen Querschnitt verteilt wird.
Ziel der Erfindung ist es, einen Flüssigkeitsverteiler bereitzustellen, dessen Betrieb für diese Schwingungen sehr wenig empfindlich ist.
Dazu ist das Ziel der Erfindung ein Flüssigkeitsverteiler des oben genannten Typs, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Transportorgan aufweist, das dazu geeignet ist, die Flüssigkeit, die aus mindestens einer Öffnung des perforierten Bodens kommt, durch Schwerkraft bis zu einem Lieferpunkt zu befördern, der nicht lotrecht zu dieser Öffnung liegt.
Der erfindungsgemäße Verteiler kann eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen:

– die Öffnung besteht aus einer einzigen Perforation oder aus mehreren nebeneinander liegenden Perforationen;
– das Transportorgan umfasst ein Eingangsende, das unterhalb und lotrecht unter der Öffnung liegt und von ihrem Ausgangsende beabstandet ist;
– das Transportorgan umfasst eine nach oben in Form einer Rutsche offene oder in Form einer Röhre geschlossene Leitung, wobei diese rechteckig, an einer oder mehreren Stellen abgewinkelt oder gebogen ist;
– das Transportorgan umfasst an seinem Ausgangsende eine Vorrichtung zum Besprühen einer Sprühzone, deren Fläche größer ist als die der Öffnung;
– der mittlere Durchmesser des Bereichs ist kleiner als der mittlere Durchmesser der Fläche, welche die Ausgangsöffnungen der Transportorgane enthält, wobei das Verhältnis der Durchmesser insbesondere etwa von 1 bis 6 geht;
– der Verteiler umfasst Transportorgane, die mit einer Gruppe von Öffnungen assoziiert sind, die voneinander beabstandet und dazu geeignet sind, die Flüssigkeitsströme aus diesen Öffnungen bis im Wesentlichen zu einem gemeinsamen Lieferpunkt zu befördern, der nicht lotrecht zu den Öffnungen liegt;
– das Transportorgan umfasst mehrere Leitungen, insbesondere mehrere Röhren, deren Eingänge geeignet sind, um die Flüssigkeitsströme aus diesen Öffnungen aufzunehmen, wobei sich diese Leitungen in eine einzige Leitung für die Gruppe von Öffnungen vereinen;
– der Gesamtdurchsatz der Ströme bleibt im Wesentlichen konstant, wenn sich der Verteiler neigt, und das oder die Transportorgane, die mit zwei im Wesentlichen diametral im Verhältnis zu einer zentralen Achse des Bereichs gegenüberliegenden Öffnungen assoziiert sind und die gleiche Fläche aufweisen, führen im Wesentlichen zu einem gemeinsamen Lieferpunkt;
– der Flüssigkeitsstrom, der von mindestens einer Öffnung oder Gruppe von Öffnungen stammt, wird von dem oder den Transportorganen so befördert, dass sein Durchsatz stärker wird, wenn die besprühte Zone unter Einwirkung der Neigung höher liegt und im gegenteiligen Fall schwächer wird, und das Transportorgan, das mit jeder Öffnung assoziiert ist, führt zu einem Lieferpunkt, der winkelig in einem Winkel von 180° von dieser Öffnung im Verhältnis zu einer zentralen Achse des Verteilers liegt;
– die Öffnungen sind in einer ersten im Wesentlichen horizontalen Ebene in konzentrischen, im Wesentlichen kreisförmigen Kränzen angeordnet, die jeweils einem Kranz Ausgangsöffnungen entsprechen, der in einer zweiten im Wesentlichen horizontalen Ebene unter der ersten Ebene angeordnet ist und die gleiche Anzahl Lieferpunkte umfasst, und ein Transportorgan verbindet jeden Punkt des ersten Kranzes mit einem assoziierten Punkt des zweiten Kranzes;
– die Paare assoziierter Punkte sind winkelig um einen gleichen Winkel um die Achse der Kränze versetzt, wobei die Transportorgane, die zwei Kränze assoziieren, eine Manteloberfläche in Form eines Stutzens bilden und die Einheit der Transportorgane eine Reihe solcher Manteloberflächen bildet, die ineinander verschachtelt sind;
– die winkelige Versetzung ist von einer Manteloberfläche zur anderen umgekehrt;
– die winkelige Versetzung liegt zwischen etwa 80 und 100°;
– die winkelige Versetzung liegt zwischen etwa 100 und 180°;
– die Ausgangsenden der Transportorgane liefern die Flüssigkeit an mehrere Sekundärverteilbehälter mit perforiertem Boden.

Ziel der Erfindung ist auch eine Destillationskolonne, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf mindestens einem Niveau einen wie oben definierten Flüssigkeitsverteiler umfasst, der einen Destillationsabschnitt überragt.
Nach anderen Merkmalen dieser Destillationskolonne:

– ist der Destillationsabschnitt wellig-verkreuzt ausgekleidet;
– ist der Verteiler der Kopfverteiler der Kolonne, wobei das Hauptvolumen mindestens teilweise im oberen Dom der Kolonne untergebracht ist;
– liefern die Transportorgane die Flüssigkeit direkt auf den Destillationsabschnitt;
– wird die Destillationskolonne auf einem schwimmenden Aufbau mitgeführt, wie zum Beispiel auf einer schwimmenden Erdölplattform oder einer Bohrinsel.

Es sollen nun Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:
1 schematisch im Axialschnitt einen Behälter mit perforiertem Boden in geneigter Stellung;
2 schematisch in Perspektive einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsverteiler, der am Kopf einer Destillationskolonne angeordnet ist;
3 eine schematische Draufsicht des Verteilers aus 2;
4 schematisch ein Flüssigkeitstransportorgan dieses Verteilers;
5 und 5A entsprechende Ansichten zweier Alternativen;
6 schematisch eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsverteilers;
7 eine schematische Ansicht in Perspektive, die das Funktionsprinzip noch einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsverteilers abbildet;
8 eine Draufsicht einer konkreten Ausführung der zweiten Stufe des Verteilers aus 7; und
9 und 10 schematisch zwei Alternativen eines Details des erfindungsgemäßen Verteilers.
In 1 ist ein schalenförmiger Behälter 1 dargestellt, dessen Boden 2 mit Öffnungen 3 perforiert und kreisförmig mit einer normalerweise senkrechten Achse X-X ist. Die Öffnungen 3 können insbesondere kreisförmige Löcher sein, und falls nicht anders angegeben, geht man davon aus, dass es so ist, und dass die Löcher alle gleich sind.
Wenn der Behälter eine Flüssigkeit L enthält und die Achse X-X in einem Winkel α zu der Senkrechten geneigt ist, liefern die Öffnungen 3, die sich in demselben Abstand r von dieser Achse befinden, unterschiedliche Flüssigkeitsdurchsätze, da sie von unterschiedlichen Flüssigkeitsniveaus überragt werden.
Somit liefert in der Neigungsebene aus 1 die hohe Öffnung 3A einen Durchsatz Q_A, der proportional zu
ist, während die niedrige Öffnung 3B einen Durchsatz Q_B liefert, der proportional zu
ist. Wenn der Behälter unter den durch den Seegang verursachten Schwingungsbedingungen einen Kopfverteiler einer mitgeführten Destillationskolonne bildet, wobei sein Radius im Wesentlichen dem der Kolonne entspricht, kann der Durchsatzunterschied in der Größenordnung von 10% oder mehr liegen, was nicht annehmbar ist, um einen zufrieden stellenden Betrieb der Kolonne sicherzustellen.
2 und 3 stellen einen Flüssigkeitsverteiler 4 dar, der den Behälter 1 umfasst und im Gegenteil unter den oben genannten Schwingungsbedingungen, ungeachtet der Neigung eine nahezu gleichförmige Verteilung der Flüssigkeit über den ganzen Querschnitt der Destillationskolonne 5 sicherstellt. Alternativ könnte der Behälter 1 übrigens durch eine Reihe von Rinnen mit perforiertem Boden oder durch eine Einlage aus perforierten Röhren ersetzt werden.
Die Destillationskolonne 5 umfasst in ihrem oberen Teil einen zylindrischen Eisenring 6 mit einer Achse X-X und einen oberen Dom 7. Die Kolonne wird auf einem in 2 bei S schematisch dargestellten schwimmenden Aufbau mitgeführt. Der obere Destillationsabschnitt 8 der Kolonne besteht aus einer wellig-verkreuzten Auskleidung.
Wie hinlänglich bekannt, umfasst eine derartige Auskleidung eine Übereinanderlagerung von Abschnitten oder Packungen 9 der wellig-verkreuzten Auskleidung, die jeweils die Form einer zylindrischen Scheibe aufweisen, die den ganzen Querschnitt der Kolonne einnimmt.
Jede Packung 9 besteht aus einem Stapel von welligen Streifen mit schrägen Wellungen. Jeder Streifen umfasst eine allgemeine senkrechte Ebene, alle Streifen sind gleich hoch, und die Wellungen sind von Streifen zu Streifen abwechselnd in verschiedene Richtungen geneigt. Somit berühren sich die Wellungen der angrenzenden Streifen in zahlreichen Schnittpunkten. Zudem sind die Packungen 9 von Packung zu Packung winkelig um 90° im Verhältnis zur Hauptachse der Kolonne versetzt.
Der Behälter 1, der nach oben offen ist und dessen Durchmesser wesentlich geringer ist als der Innendurchmesser des Eisenrings 6, ist in dem Dom 7 untergebracht. Das Verhältnis der Durchmesser liegt typischerweise zwischen 1 und 6. Der Boden 2 des Behälters 1 umfasst so viele Öffnungen 3 wie man Punkte zur Verteilung der Flüssigkeit auf der oberen Packung 9 wünscht, also typischerweise 1000 bis 3000 Öffnungen für eine Kolonne mit einem Durchmesser von etwa 4 m.
Der Verteiler 4 umfasst außerdem eine geradlinige Röhre 10 pro Öffnung 3. Jede Röhre 10 besitzt eine obere Eingangsöffnung 11, die genau unter der entsprechenden Öffnung 3 angeordnet ist, und eine untere Ausgangsöffnung 12, die genau oberhalb der oberen Fläche 13 der oberen Packung 9 angeordnet ist. Wenn r und R jeweils die Abstände zu der Achse X-X der Öffnungen 11 und 12 bezeichnen, dann ist R > r. Zudem ist der Punkt 12 winkelig um 90° um die Achse X-X im Verhältnis zu dem Punkt 11 versetzt, wie es in 2 und 3 gut ersichtlich ist.
Die Öffnungen 3 sind in einer Reihe von konzentrischen Kränzen angeordnet. Mit jedem Kranz 14 mit einem mittleren Radius r ist ein Kranz 15 mit dem mittleren Radius R der Fläche 13 assoziiert, und alle Röhren, welche diese beiden Kränze verbinden, sind in dieselbe Richtung geneigt. Somit bildet die Einheit der mit zwei bestimmten homologen Kränzen 14 und 15 assoziierten Röhren 10 die Mantellinien eines Umdrehungshyperboloids 16.
Für zwei angrenzende Kranzpaare 14 und 114 sind die Röhren 10 umgekehrt geneigt, wodurch sie zwei Umdrehungshyperboloide 16 und 116 bilden, die ineinander verschachtelt sind. Das in 2 schematisch dargestellte Hyperboloid 116 entspricht somit den Kränzen 1114 und 115, die sich unmittelbar im Innern der oben genannten Kränze 14 und 15 befinden.
Die Röhreneinheit 10 bildet auf diese Art und Weise einen Stapel von Umdrehungshyperboloiden, deren Mantellinien abwechselnd in beide Richtungen geneigt sind.
Wenn die Achse X-X senkrecht ist, liefern alle Röhren 10 auf Grund der Rotationssymmetrie der Verteilereinheit 4 den gleichen Flüssigkeitsdurchsatz.
Wenn die Achse X-X geneigt ist, bewirkt der Radius des Behälters 1, der wesentlich kleiner ist als der der Kolonne, eine Verringerung der Durchsatzunterschiede zwischen den Öffnungen 3 seines Bodens 2.
Zudem sind die im Wesentlichen diametral gegenüberliegenden Öffnungspaare, die zu zwei angrenzenden Kränzen 14, 114 gehören, über ihre Röhren 10 mit zwei Punkten 12, 112 verbunden sind, die aneinander grenzen, da sie sich im Wesentlichen in derselben radialen Halbebene befinden, die durch die Achse X-X geht und zu den beiden angrenzenden Kränzen 15, 115 gehört.
Anschließend empfängt die Zone der Fläche 13, die sich genau unterhalb der Punkte 12 und 112 befindet, die Summe der Durchsätze, die aus einem Paar von im Wesentlichen diametral gegenüberliegenden Öffnungen des Behälters 1 stammen, wobei die Summe praktisch für alle Öffnungspaare konstant ist.
Es reicht also, wenn der Flächeninhalt der betreffenden Zone klein genug ist, dass die beiden Durchsätze wieder richtig von der wellig-verkreuzten Auskleidung vermischt werden, damit die Verteilung der Flüssigkeit über die ganze Fläche 13 trotz der Schwingungen der Achse X-X ständig fast einheitlich bleibt.
Es ist außerdem zu beachten, dass der Aufbau des Verteilers 1 das aufsteigende Gas ohne erheblichen Druckverlust zwischen den Röhren 10 und um den Behälter 1 herum durchlässt.
4 stellt eine geradlinige Röhre 10 dar, die an ihrem Eingang mit einem Trichter 17 versehen ist, der sicherstellt, dass die gesamte, aus der entsprechenden Öffnung 3 stammende Flüssigkeit aufgefangen wird. Die Trichtereinheit 17 ist mittels einer Platte 18 mit Öffnungen mit dem gleichen Durchmesser wie der Behälter 1 befestigt, die in geringem Abstand oberhalb des Bodens 2 angeordnet und daran befestigt ist.
Wie schematisch in 2 dargestellt, sind zudem alle Röhren 10 im Verhältnis zueinander auf einer Zwischenebene zwischen dem Behälter 1 und der Fläche 13 durch einen geeigneten Positionieraufbau 118 positioniert.
5 bildet mehrere Anordnungsänderungen von 4 ab:

– Einerseits wird der Trichter 17 beseitigt, und die Eingangsöffnung 11 der Röhre 10 mit einem Durch messer, der wesentlich größer ist als der der Öffnung 3, wird genau so unterhalb ihrem unteren Ende, jedoch davon beabstandet, mittels der mit dem Behälter 1 verbundenen Platte 18 positioniert.
– Andererseits sind die Röhren 10 gebogen, und zwar mit einem stark geneigten Aufwärtsteil 20 zur Beschleunigung der Flüssigkeit und einem weniger geneigten Abwärtsteil 21.
– Schließlich ist das untere Ende 12 der Röhren 10 mit einem Brauskopf 22 versehen, was die Ausbreitung der Verteilung der Flüssigkeit über die Fläche 13 begünstigt. Der Brauskopf 22 verteilt die Flüssigkeit nämlich über einen Flächeninhalt der Fläche 13, der größer ist als der der entsprechenden Öffnung 3.

Bei diesem Beispiel sind die mit zwei homologen Kränzen assoziierten gebogenen Röhren derart gewickelt, dass sie um die Achse X-X eine stutzenförmige Fläche erzeugen. Somit bildet die Einheit der gebogenen Röhren eine Reihe derartiger ineinander verschachtelten Flächen, wobei die Wickelrichtungen der Röhren von Fläche zu Fläche umgekehrt sind.
Die Alternative aus 5A unterscheidet sich von der Vorhergehenden einerseits durch die Beseitigung des Brauskopfs 22 und andererseits durch die Form der Röhre 10. Sie umfasst nämlich einen geneigten, geradlinigen Hauptteil, wie der aus 4, und ist abgewinkelt, um zwei Endteile zu bilden, die ebenfalls geradlinig aber senkrecht sind.
6 veranschaulicht eine andere Art, um die Auswirkungen der Neigung der Kolonne zu korrigieren, indem eine flüssige Verteilung erreicht wird, welche die auf die Neigung zurückzuführenden Verteilungsfehler in der Auskleidung vorwegnimmt. Unter der Einwirkung der Neigung neigt die Flüssigkeit nämlich dazu, sich auf einer Seite der Kolonne anzusammeln, während die andere Seite allmählich austrocknet. Es kann also ratsam sein, die austrocknende Seite mit einem größeren Flüssigkeitsdurchsatz und die gegenüberliegende Seite mit einem geringeren Durchsatz zu versorgen.
Dazu führen die Röhren 10A und 10B, die mit den im Wesentlichen diametral gegenüberliegenden Öffnungen 3A und 3B assoziiert sind, zu den Punkten 12A, 12B der Fläche 13, die sich ebenfalls im Wesentlichen diametral gegenüberliegen, die aber im Verhältnis zu den beiden Öffnungen umgekehrt sind. Somit befindet sich der Punkt 12A (bzw. 12B) im Verhältnis zu der Achse X-X im Wesentlichen in derselben radialen Halbebene wie die Öffnung 3B (bzw. 3A). Diese Anordnung ermöglicht es also, die Ruskleidungszonen, die unter Einwirkung der Neigung austrocknen könnten, mehr zu besprühen. Um jedoch wie zuvor einen für das aufsteigende Gas durchlässigen Aufbau und ohne Verkreuzung zwischen den Röhren 10 zu erhalten, setzt die Realisierung der zahlreichen Röhren 10 in diesem Fall den Einsatz in einer komplizierten, insbesondere schraubenartigen Form voraus, was komplizierter ist als in der Ausführungsform aus 1 und 2.
In dem Beispiel von 6 ist der Punkt 12A winkelig um 180° um X-X' im Verhältnis zu dem Punkt 11A versetzt. Für Winkel zwischen 100° und 180° erhält man einen mehr oder weniger starken Korrektureffekt oder "Überausgleich" der Verteilung, wobei der Höchstwert für 180° erreicht wird.
Die Art des Durchsatzausgleichs von 1 und 2 ist in der Ausführungsform des Verteilers 4 ersichtlich, der schematisch in 7 dargestellt ist, jedoch in einer Gestaltung mit zwei Verteilungsstufen. Somit bildet der Behälter 1, dessen Boden 2 eine Anzahl von n Öffnungen 3 umfasst, die viel kleiner ist als die Gesamtanzahl N der Sprühpunkte der Fläche 13, z. B. zweiunddreißig Öffnungen 3, eine Stufe 104 zur genauen Vorverteilung der Flüssigkeit. Die Öffnungen 3 sind in einem einzigen Kranz in der Nähe der Umfangswand des Behälters 1 angeordnet.
Ruf niedrigerer Höhe befindet sich eine zusätzliche Stufe 105 zur lokalen Verteilung der Flüssigkeit, die aus n/2 = 16 Nebenbehältern 101 besteht, die nach oben offen sind und einen perforierten Boden 102 aufweisen, mit gleichem Flächeninhalt und gleicher Perforationsrate, und gleichmäßig über den Querschnitt der Kolonne verteilt sind (der Übersichtlichkeit halber sind nur zwei Behälter 101 dargestellt). Jeder Boden 102 ist derart mit n' Öffnungen 103 perforiert, dass (n/2) × n' = N, also z. B. n' = 200, was N = 3200 Löchern entspricht.
Jeder Nebenbehälter 101 wird von zwei Röhren 10A, 10B versorgt, die ihrerseits wie zuvor jeweils von zwei diametral gegenüberliegenden Öffnungen 3A, 3B versorgt werden. Somit erhält man in jedem Nebenbehälter 101 durch seine geringen Abmessungen einerseits einen Ausgleich der Neigung auf der Verteilungsstufe 104 und eine große Verringerung der Neigungswirkung.
Wie in 7 strichpunktiert dargestellt, kann alternativ die Assoziierung der Öffnungen 3A und 3B erfolgen, indem man die beiden Röhren 10A und 10B durch eine einzige T-Röhre 110 ersetzt, welche die aus den beiden diametral gegenüberliegenden Öffnungen stammenden Flüssigkeitsströme aufnimmt und sie im senkrechten Teil des T zu einem einzigen Strom kombiniert.
In 7 ist eine Einheit von voneinander beabstandeten Behältern 101 dargestellt, um die Betriebsweise des Verteilers zu erläutern. In der Praxis wird man jedoch einen einzigen Behälter 101 (8) verwenden, der im Wesentlichen den Durchmesser der Fläche 13 aufweist und axialsymmetrisch in sechzehn Fächer 123 unterteilt ist, die alle den gleichen Flächeninhalt und die gleiche Perforationsrate aufweisen, in diesem Fall zweihundert (nicht dargestellte) Löcher pro Fach. Diese sechzehn Fächer kann man z. B. mit Hilfe von fünf zueinander parallelen Trennwänden 23 erhalten, welche die Sehnen des Behälters 101 bilden, zu denen ein Durchmesser gehört, und von zehn, zu den vorherigen rechtwinkligen Trennwänden 24.
Wie man verstehen wird, ist die in 6 schematisch dargestellte Art der Korrektur oder des "Überausgleichs" der Durchsätze auch auf die Beförderung der Flüssigkeit des Behälters 1 zu den Behältern 101 oder den Fächern 123 im Falle eines zweistufigen Verteilers anwendbar.
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen kann jede Öffnung 3 statt aus einer einzigen Perforation mit einem relativ großen Durchmesser aus einer Gruppe von nahe aneinander liegenden Perforationen 203 mit kleinerem Durchmesser bestehen. Der sich daraus ergebende Vorteil liegt darin, es zu ermöglichen, einen bestimmten Flüssigkeitsdurchsatz bei einer Höhe H₂ ( 10) zu erhalten, die kleiner ist als die Höhe H₁, die im Falle einer einzigen Perforation (9) notwendig ist, die einen störenden Wirbeleffekt schafft. Der Durchmesser der mehrfachen Perforationen 203 muss jedoch ausreichend bleiben, um ein Verstopfungsrisiko durch in der zu destillierenden Flüssigkeit enthaltenen Unreinheiten zu vermeiden.
Wie man verstehen wird, ist die Erfindung auch auf die Verteilung von Rückflussflüssigkeit in einer feststehenden Kolonne, deren Achse jedoch nicht genau senkrecht ist, anwendbar.
Die WO-A-90/10 497 beschreibt unter anderem eine Aus kleidung, die den oben genannten wellig-verkreuzten Auskleidungen entspricht, die jedoch anders perforiert ist. Der hier verwendete Begriff "wellig-verkreuzte Auskleidung" umfasst auch eine derartige Auskleidung sowie alle ähnlichen Auskleidungen.

Claims

Flüssigkeitsverteiler für Destillationskolonne des Typs mit einem Hauptvolumen (1), der im unteren Teil Ausgangsöffnungen (3) aufweist, die in einer Zone (2) verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens ein Transportorgan (10; 110) aufweist, das dazu geeignet ist, die Flüssigkeit, die aus mindestens einer Öffnung (3) kommt, durch Schwerkraft bis zu einem Lieferpunkt (12, 112; 101, 123) zu befördern, der nicht lotrecht zu dieser Öffnung liegt.
Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Öffnung (3) aus einer einzigen Perforation oder aus mehreren nebeneinander liegenden Perforationen (203) besteht.
Verteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportorgan (10; 110) ein Eingangsende (11) umfasst, das unterhalb und lotrecht unter der Öffnung (3) liegt und vom Ausgangsende von letzterer beabstandet ist.
Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportorgan (10; 110) eine nach oben in Form einer Rutsche offene oder in Form einer Röhre geschlossene Leitung umfasst, wobei diese rechteckig, an einer oder mehreren Stellen abgewinkelt oder gebogen ist.
Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportorgan an seinem Ausgangsende eine Vorrichtung (22) zum Besprühen einer Sprühzone besitzt, deren Fläche größer ist als die Öffnung (3).
Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass er mehrere Transportorgane umfasst, und dadurch, dass der mittlere Durchmesser der Zone (2) kleiner ist als der mittlere Durchmesser der Fläche, die die Ausgangsöffnungen (12) der Transportorgane enthält, wobei das Verhältnis der Durchmesser insbesondere größer als 1 und kleiner als etwa 6 ist.
Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass er Transportorgane (10; 110) umfasst, die mit einer Gruppe von Öffnungen (3A, 3B) assoziiert sind, die voneinander beabstandet und dazu geeignet sind, die Flüssigkeitsströme aus dieser Gruppe von Öffnungen bis in etwa zum gemeinsamen Lieferpunkt (12, 112; 101, 123) zu befördern, der nicht lotrecht zu den Öffnungen liegt.
Verteiler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Transportorgan (110) mehrere Leitungen umfasst, insbesondere mehrere Röhren, deren Eingänge angepasst sind, um die Flüssigkeitsströme aus der Gruppe von Öffnungen (3A, 3B) zu empfangen, wobei sich diese Leitungen in eine einzige Leitung für die Gruppe von Öffnungen vereinen.
Verteiler nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtdurchsatz der Ströme in etwa konstant bleibt, wenn sich der Verteiler neigt und das oder die Transportorgane (10A, 10B), die mit zwei in etwa diametral im Vergleich zu einer zentralen Achse (X-X) der Region (2) gegenüberliegenden Öffnungen (3A, 3B) assoziiert sind und mit der gleichen Fläche in etwa zu einem gemeinsamen Lieferpunkt führen.
Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeits strom, der von mindestens einer Öffnung oder Gruppe von Öffnungen (3A, 3B) des Hauptvolumens stammt, von dem oder den Transportorganen (10A, 10B) so befördert wird, dass sein Durchsatz stärker wird, wenn die besprühte Zone unter Einwirkung der Neigung höher liegt und im gegenteiligen Fall schwächer wird, und dass das Transportorgan (10A, 10B), das mit jeder Öffnung (3A, 3B) assoziiert ist, zu einem Lieferpunkt führt, der winkelig in einem Winkel von 180° von dieser Öffnung im Vergleich zu einer zentralen Achse (X-X) des Verteilers liegt.
Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass er mehrere Transportorgane umfasst, dass die Öffnungen (3) des Hauptvolumens in einer ersten in etwa horizontalen Ebene (2) in konzentrischen, in etwa kreisförmigen Kränzen angeordnet sind, die jeweils einem Kranz Ausgangsöffnungen (12) entsprechen, der in einer zweiten in etwa horizontalen Ebene unter der ersten Ebene angeordnet ist und die gleiche Anzahl Lieferpunkte umfasst, und dadurch, dass ein Transportorgan (10) jeden Punkt des ersten Kranzes mit einem assoziierten Punkt des zweiten Kranzes verbindet.
Verteiler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Paare assoziierter Punkte winkelig um einen gleichen Winkel um die Achse (X-X) der Kränze versetzt sind, wobei die Transportorgane (10), die zwei Kränze assoziieren, eine Manteloberfläche (16, 116) in Form eine Stutzens bilden und die Einheit der Transportorgane eine Reihe solcher Manteloberflächen bildet, die ineinander verschachtelt sind.
Verteiler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die winkelige Versetzung von einer Manteloberfläche (16, 116) zur anderen umgekehrt ist.
Verteiler nach den Ansprüchen 9 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die winkelige Versetzung zwischen etwa 80 und 100° liegt.
Verteiler nach den Ansprüchen 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die winkelige Versetzung zwischen etwa 100 und 180° liegt.
Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass er mehrere Transportorgane umfasst, und dadurch, dass die Ausgangsenden der Transportorgane (10, 110) die Flüssigkeit an mehrere Sekundärverteilbehälter (101; 123) mit perforiertem Boden (102) liefern.
Destillationskolonne, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf mindestens einem Niveau einen Flüssigkeitsverteiler (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 umfasst, der über einen Destillationsabschnitt (8) ragt.
Destillationskolonne nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Destillationsabschnitt (8) wellig-verkreuzt ausgekleidet ist.
Destillationskolonne nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (4) der Kopfverteiler der Kolonne (5) ist, wobei das Hauptvolumen (1) mindestens teilweise im oberen Dom (7) der Kolonne untergebracht ist.
Destillationskolonne nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportorgane (10) die Flüssigkeit direkt auf den Destillationsabschnitt (8) liefern.
Destillationskolonne nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf einem schwimmenden Aufbau (S) mitgeführt wird, wie zum Beispiel auf einer schwimmenden Erdölplattform oder auf einer Bohrinsel.