Brevet FR3118453A1 — publié le 20220701

Titre : Enceinte et procédé de construction d’une enceinte d’un appareil de séparation par distillation cryogénique Une enceinte destinée à isoler thermiquement au moins une colonne de distillation comprend une ossature parallélépipédique allongée et au moins une partie d’une colonne de distillation (C) à l’intérieur de l’ossature, l’enceinte (BF) ou au moins la partie inférieure de l’enceinte servant de support pour des moyens de levage (P) pour installer des éléments (D) dans la colonne ou pour rajouter une autre partie (T) de la section de la colonne à la partie de la colonne présente dans l’enceinte ou pour rajouter une autre partie (Q) de l’enceinte. Figure de l’abrégé : FIG. 5 Enceinte et procédé de construction d’une enceinte d’un appareil de séparation par distillation cryogénique La présente invention est relative à une enceinte et à un procédé de construction d’une enceinte d’un appareil de séparation par distillation cryogénique. L’invention s’applique à tout appareil de séparation d’air à monter sur site. Une enceinte d’un appareil de séparation par distillation cryogénique comprend au moins une colonne de distillation isolée thermiquement en disposant de l’isolant entre la colonne et les parois de l’enceinte. Elle contient des garnissages pour améliorer le transfert de masse et de chaleur ainsi que des distributeurs de liquide régulièrement répartis dans la colonne. L’industrie a besoin de quantités d’oxygène de plus en plus grandes et les appareils sont souvent localisés dans des régions éloignées où le transport de gros et lourds équipements est impossible, en raison de l'infrastructure routière comme la limitation de la hauteur des ponts. Dans le cas de l'appareil de séparation d’air pour usine de grande capacité de 4000 t / j d'oxygène jusqu'à 7000 t / j ou plus, le diamètre de la colonne, généralement transportée horizontalement, dépasse ces limites de transport. Pour surmonter ce problème, plusieurs méthodes ont été imaginées dans le passé : Fabrication de tranches de colonnes en atelier qui peuvent respecter ces limites de transport, puis remontage de la colonne sur site. Fabrication de colonne en une seule pièce dans un atelier éloigné proche du chantier qui peut ensuite être transportée sur site et soulevée en une seule pièce ou par tranches. Ces méthodes présentent des inconvénients tels que: équipements de levage lourds montage sur site complexe et coûteux de la section de colonne par section limitation interne au sein d'un complexe existant rendant l'atelier distant une solution non viable coût élevé de l'installation d'un nouvel atelier à distance lorsque les usines sont fabriquées dans des zones différentes. La présente invention vise à pallier au moins un de ces problèmes. La présente invention concerne un procédé de construction d’un appareil de séparation cryogénique dans lequel la structure de la boîte froide sert de support pour un pont roulant. Un pont roulant est un engin de levage mobile circulant sur un chemin de roulement. Il est constitué d’une ou plusieurs poutres sur lesquelles se déplace, transversalement au chemin de roulement, un chariot de transfert équipé d’un treuil pour le levage de la charge. Le chemin de roulement est la structure porteuse de l’engin de levage, constituée d’une ou deux poutres de roulement et ses supports. Habituellement, le chemin est constitué de deux poutres parallèles surmontées d’un rail spécial et sur lesquelles circule un chariot auquel est suspendu un crochet. Les poutres de roulement sont des poutres simples ou continues. Le pont est dit bipoutre lorsque sa charpente est constituée de deux poutres, le chariot de levage est alors du type bi rail. Selon un objet de l’invention, il est prévu une enceinte destinée à isoler thermiquement au moins une colonne de distillation comprenant une ossature parallélépipédique allongée et au moins une partie d’une colonne de distillation à l’intérieur de l’ossature caractérisée en ce que l’enceinte ou au moins la partie inférieure de l’enceinte sert de support pour des moyens de levage pour installer des éléments dans la colonne ou pour rajouter une autre partie de la section de la colonne à la partie de la colonne présente dans l’enceinte ou pour rajouter une autre partie de l’enceinte. Selon d’autres aspects optionnels : les moyens de levage sont constitués par un pont roulant capable de déplacer une charge en au moins deux dimensions, de préférence trois dimensions. l’enceinte comprend une structure de support des moyens de levage reposant sur l’ossature. la structure de support est capable de s’allonger. l’enceinte comprend un toit temporaire pour abriter l’intérieur de l’au moins une partie de la colonne des intempéries. le toit temporaire repose sur la structure de support des moyens de levage. les moyens de levage sont constitués par un pont roulant dont le chemin de roulement est fixé à l’enceinte Selon un autre objet de l’invention, il est prévu un procédé de construction d’une enceinte contenant une colonne de distillation dans lequel au moins une partie de la colonne de distillation est disposée dans au moins une partie inférieure de l’enceinte et une autre partie de la colonne et/ou une partie supérieure de l’enceinte et/ou des éléments internes de la colonne sont disposés en place à l’aide des moyens de levage montés sur l’enceinte. Selon d’autres aspects facultatifs : les moyens de levage sont capables de déplacer les éléments qu’ils lèvent en trois dimensions. les moyens de levage se reposent sur une structure qui se repose sur la partie inférieure de l’enceinte ou sur l’enceinte la structure s’allonge dans le sens vertical. L’invention sera décrite de manière plus détaillée en se référant aux figures où : illustre le déroulement du procédé selon l’invention, , , , , , , et illustrent chacune des étapes d’un procédé selon l’invention. Le procédé de base est constitué par les étapes A à H de la . illustre le déroulement du procédé selon l’invention, du début à la fin. Pour commencer, une ossature devant former partie d’une enceinte de colonne de distillation, isolée thermiquement, est installée ayant une forme parallélépipédique avec un axe principal vertical, en utilisant une grue (étape A). Cette ossature est ancrée dans le sol et peut être revêtu de tôlerie. Ensuite au moins une partie d’une colonne de distillation ne contenant pas de garnissages ou de distributeurs est disposée dans l’ossature en utilisant la grue, soit en l’enfilant par le toit ouvert de l’ossature soit en le surélevant pour passer au-dessus d’une ouverture dans l’ossature (étape B). Un pont roulant ou autre moyen de levage est installé avec deux poutres parallèles fixées à l’ossature, en utilisant la grue (étape C). Ce pont roulant sert par la suite à installer des garnissages structurés et des distributeurs dans la colonne (internes colonne) ainsi que des tuyauteries à l’extérieur de la colonne (étape D). Si la colonne est remplie, on passe aux étapes finales qui consistent à installer la tête de la colonne pour la fermer utilisant le pont roulant, de fermer l’ossature en installant le toit de celle-ci avec le pont roulant. Finalement le pont roulant est démantelé en utilisant une grue. , , , , , , et illustrent chacune une étape successive d’un procédé selon l’invention. Pour commencer dans la , une première ossature BF est installée ayant une forme parallélépipédique avec un axe principal vertical, en utilisant une grue G (étape A). Cette première ossature est ancrée dans le sol et peut être revêtue de tôlerie. Ensuite au moins une partie C d’une colonne de distillation ne contenant pas de garnissages ou de distributeurs est disposée dans la première ossature en utilisant la grue, soit en l’enfilant par le toit ouvert de la première ossature soit en la surélevant pour passer au-dessus d’une ouverture dans la première ossature (étape B). Un pont roulant P est installé avec deux poutres parallèles fixées à la première ossature, à travers une structure S en utilisant la grue (étape C). La structure S est une deuxième ossature montée sur la première ossature ayant une section plus grande que celle de la première ossature BF. Les deux poutres s'étendent dans un sens horizontal et sont parallèles l'une à l’autre. La deuxième ossature S est ouverte du côté où les deux poutres s’étendent pour permettre le passage de garnissages et/ou distributeurs et/ou sections de colonne. Les deux poutres sont reliées par une barre portant un chariot, un crochet étant suspendu du chariot. Le chariot peut être déplacé dans deux dimensions et le crochet peut être descendu ou remonté. Le chemin de roulement du pont roulant est fixé à l’enceinte Ainsi les moyens de levage peuvent déplacer une charge dans trois dimensions et peuvent déplacer un élément pour l’installer dans l’enceinte. Ceci implique évidemment de renforcer la structure de la première ossature pour supporter le poids supplémentaire de la deuxième ossature S et des moyens de levage P. Ce pont roulant sert par la suite à installer des garnissages structurés et des distributeurs D dans la colonne (internes colonne) ainsi que des tuyauteries à l’extérieur de la colonne (étape D). Les garnissages peuvent être fabriqués à côté du site de construction en utilisant un atelier de fabrication mobile ou temporaire. Les distributeurs D pour la colonne peuvent être également fabriqués à côté du site de construction en utilisant un atelier de fabrication mobile ou temporaire ou sinon transportés depuis un atelier lointain. Des sections de colonne peuvent également être fabriquées sur site. Si la colonne est remplie, on passe aux étapes finales qui consistent à installer la tête de la colonne pour la fermer utilisant le pont roulant, de fermer l’ossature en installant le toit de celle-ci avec le pont roulant. Finalement le pont roulant P est démantelé en utilisant une grue G. Si la colonne n’est pas remplie, la structure de la deuxième ossature peut s’allonger (étape E) pour pouvoir monter les moyens de levage jusqu’à un niveau plus élevé. Il peut s’allonger en utilisant une crémaillère ou un vérin hydraulique pour laisser un espace E permettant de faire rentrer des éléments pour construire la colonne ou l’ossature ou pour remplir la colonne. Ceci permet en particulier de rallonger la première ossature en ajoutant une partie d’ossature Q (étape F), soulevée et mise en place par les moyens de levage. Ensuite on peut rajouter un cylindre métallique pour allonger la virole de la partie de la colonne présente dans l’enceinte (étape G). Le cylindre est soulevé et déplacé en utilisant les moyens de levage. Cette nouvelle section est remplie (étape H) de garnissages et de distributeurs D. Un toit temporaire peut être disposé au-dessus de la structure S pour abriter l’intérieur de la colonne des intempéries. Les moyens de levage peuvent être un dispositif temporaire ou sinon rester fixés en tête d’enceinte pour faciliter l’entretien. L’enceinte est remplie d’isolant pulvérulent une fois que la colonne est construite, afin d’assurer son isolation thermique. Enceinte destinée à isoler thermiquement au moins une colonne de distillation comprenant une ossature parallélépipédique allongée et au moins une partie d’une colonne de distillation (C) à l’intérieur de l’ossature caractérisée en ce que l’enceinte (BF) ou au moins la partie inférieure de l’enceinte sert de support pour des moyens de levage (P) pour installer des éléments (D) dans la colonne ou pour rajouter une autre partie (T) de la section de la colonne à la partie de la colonne présente dans l’enceinte ou pour rajouter une autre partie (Q) de l’enceinte. Enceinte selon la revendication 1 où des moyens de levage (P) sont constitués par un pont roulant capable de déplacer une charge en au moins deux dimensions, de préférence trois dimensions. Enceinte selon la revendication 1 ou 2 comprenant une structure (S) de support des moyens de levage (P) reposant sur l’ossature. Enceinte selon la revendication 3 dans laquelle la structure de support (S) est capable de s’allonger. Enceinte selon l’une des revendications précédentes comprenant un toit temporaire pour abriter l’intérieur de l’au moins une partie de la colonne des intempéries. Enceinte selon la revendication 5 dans laquelle le toit temporaire repose sur la structure de support (S) des moyens de levage. Procédé de construction d’une enceinte (BF) contenant une colonne de distillation (C) dans lequel au moins une partie de la colonne de distillation est disposée dans au moins une partie inférieure de l’enceinte et une autre partie de la colonne (T) et/ou une partie supérieure (Q) de l’enceinte et/ou des éléments internes (D) de la colonne sont disposés en place à l’aide des moyens de levage (P) montés sur l’enceinte. Procédé selon la revendication 7 dans lequel les moyens de levage (P) sont capables de déplacer les éléments qu’ils lèvent en trois dimensions. Procédé selon l’une des revendications 7 ou 8 dans lequel les moyens de levage (P) se reposent sur une structure (S) qui se repose sur la partie inférieure de l’enceinte ou sur l’enceinte (BF). Procédé selon la revendication 9 dans lequel la structure (S) s’allonge dans le sens vertical.