[发明专利]用于在分离容器中分离包括蒸汽和固体的流的过程

说明书

本发明涉及蒸汽-固体分离。

蒸汽-固体分离容器在本领域中广泛使用，以如名称提示的那样，允许汽相和固相的分离。类似地，蒸汽-液体分离容器也在本领域中广泛使用，以如名称提示的那样，允许汽相和液相的分离。

在蒸汽-液体分离容器中，大体上，包括液体和蒸汽的流传递至容器，其中连续的液相在容器的底部中形成，汽相在其之上。液相然后可从容器的底部移除，且蒸汽在上方。

汽相可仍包含夹带的液体微滴。这些微滴可聚结，从而导致在后续装备中的低点处聚集的液体，或导致可与后续装备接触的液体段塞(slug of liquid)。为了避免该现象，且还大体上改善分离，已知将称为除雾器的装置放在蒸汽-液体分离容器的顶部中，蒸汽在离开容器之前必须通过该除雾器。

除雾器提供曲折路径，该曲折路径导致蒸汽与其表面接触。这导致液体微滴的凝露，凝露然后往回进行到除雾器外且进入蒸汽-液体分离容器底部中的液相中。在传递通过除雾器之后的蒸汽流因此具有显著降低的液体含量。

本发明涉及蒸汽-液体分离容器的变型，其中容器用于分离包括蒸汽和固体的流，且液体被通过第二入口引入除雾器。

因此，本发明的第一方面提供一种用于使用分离容器从包括蒸汽和固体的流分离包括蒸汽的流和包括固体的流的过程，所述分离容器具有：

a.第一入口，其用于待分离的流，

b.液体出口，

c.蒸汽出口，

d.除雾器，其位于蒸汽出口上，和

e.第二入口，液体可通过其传递至除雾器

所述过程包括：

(i)将包括蒸汽和固体的流传递通过第一入口且进入分离容器中，

(ii)从蒸汽出口回收蒸汽流，该蒸汽流包括来自包括蒸汽和固体的流的蒸汽，且该蒸汽流已经传递通过分离容器中的除雾器，

(iii)将第一液体流经由第二入口传递至分离容器，第一液体流在除雾器中与蒸汽流接触，和

(iv)从液体出口回收第二液体流，第二液体流包括来自包括蒸汽和固体的流的固体和来自第一液体流的液体。

在本发明中，为了增强除雾器中的固体移除，将液体流(“第一液体流”)传递至除雾器。这从通过除雾器的蒸汽流捕集固体，从而导致蒸汽流中固体的显著减少。

第一液体流可通过任何合适的方法传递至除雾器，但优选的方法是使用将液体喷射到除雾器上的喷射喷嘴。

第一液体流大体上接触除雾器且向下行进通过和/或离开除雾器。

出现在本发明中的除雾器(尽管在存在固体的情况下使用)可大体上为常规用于通过将液雾积聚成微滴(其足够重以用于分离)而增强蒸汽流中夹带的液雾的移除的除雾器。此种装置是众所周知的。示例包括平行板分离器、叶片填料(vane pack)、挡板或将液雾积聚成微滴的其他结构。

除雾器优选为在本领域中称为“叶片填料”、“叶片型除雾器”或“叶片分离器”的除雾器。此种装置众所周知用于蒸汽-液体分离容器且包括一系列叶片，流在该一系列叶片中被强制多次改变方向。在将此种系统用于蒸汽-液体分离时，这引起流与壁的接触，引起任何夹带的液体润湿表面且聚结。此液体然后沿叶片向下行进且离开叶片。在本发明的分离容器中，这使得与第一液体流的接触最大化，从而增强固体移除。此种装置在本文中将称为“叶片填料”。

在优选实施例中，除雾器大体上竖直地定向，大体上竖直地定向当在本文中使用时意味着除雾器是竖直的或在竖直的30°内。优选地其是竖直的。

竖直定向意味着在除雾器的顶部附近喷射的液体向下行进通过除雾器的高度，这改善液体接触的效力且使分离最大化。这还可使得有效分离所需的第一液体流的量最小化。

优选地，第一液体流从大体上水平定向的第二入口垂直地喷射到除雾器上。

在本发明中来自包括蒸汽和固体的流的固体因此在从液体出口回收的第二液体流中从分离容器得到回收。本发明使固体在蒸汽流中的夹带最小化。此流然后可传递至处理装备(诸如压缩机)，而不用担心其中的固体或更少地担心其中的固体。

经由第二入口传递至分离容器的液体流(第一液体流)可为新鲜液体流。备选地且优选地，第一液体流可包括从液体出口(即，从第二液体流)回收和再循环的液体。

包括蒸汽和固体的流可来自任何合适的源。在进入分离容器时，流还可包括液体或蒸汽组分(其凝结以在分离容器中形成液体)。优选地，其在进入分离容器之前包括蒸汽、液体和固体。

液体出口通常在分离容器的底部处。