(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分留プロセスにおいて、
（a）第１の成分と第２の成分で構成される液体を、トラフ状の降流管とその降流管に隣接して配置された蒸気−液体デッキ・パネルを有して垂直方向に間隔をおいて配置された複数の降流管分留トレイを含み、それらトレイ上に設けられたデッキ・エリアを通じて蒸気を上昇させる分留条件下で作動される分留塔内に配置された上側の第１のトレイに送り込むステップと、
（b）第１のトレイの降流管の底部に設けられた液体出口から下方に送られる液体を、第１のトレイと下側の第２のトレイとの間に第１のトレイの降流管と交叉する向きに懸架されたＶ字型断面形状の液体回収分配パン内に回収保持するステップと、そして、
（c）前記液体回収分配パンから、該回収分配パンと同じ向きに降流管が配置された第２のトレイのデッキ・エリア上に液体を排出するステップと、
を含む分留プロセス。
【請求項２】
液体回収分配パンに回収されるほとんどすべての液体が、該回収分配パンに設けられた開口部を通じて排出されることを特徴とする請求項１記載のプロセス。
【請求項３】
液体が、第２のトレイの降流管とほぼ同じ長さに形成された液体回収分配パンから排出されることを特徴とする請求項１記載のプロセス。
【請求項４】
下方に送られる液体が、第１のトレイと第２のトレイの間に配置された液体回収分配パン内で、第１のトレイの２つの異なった降流管の底部の液体出口から回収されることを特徴とする請求項１、２又は３のプロセス。
【請求項５】
液体回収分配パンの数が、トレイ１個あたりの降流管の数より多いことを特徴とする請求項４記載のプロセス。
【請求項６】
分留塔で分留を行う装置において、
(a)  両方ともトラフ状の降流管とその降流管に隣接して配置された蒸気−液体デッキ・パネルを有している上側の第１のトレイと下側の第２のトレイであって、第２のトレイの降流管は第１のトレイの降流管に対して交叉する向きに配置されており、第１のトレイの降流管の底部に複数の液体出口を１箇所にまとめて有している第１及び第２のトレイと、
(b)  第１のトレイと第２のトレイの前記デッキ・パネルの間の中間的レベルで取り付けられたＶ字型断面形状の液体回収分配装置であって、第１のトレイの少なくとも２つの降流管の液体出口から落下する液体を受け入れるのに十分な長さを有するとともに、開口部を第２のトレイの降流管と平行に位置が揃えられて少なくとも一列有しており、それによって第１のトレイからその内部に落ち込む液体がデッキ・パネルに隣接した降流管から均等な距離で下側の第２のトレイに分配されるようになっている液体回収分配装置と、
で構成された装置。
【請求項７】
１つのトレイあたりの液体回収分配装置の数が、１つのトレイあたりの降流管の数より１つ多いことを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
液体流入用の穴を多数有する板状部材が、液体回収分配装置に設けられた両側壁の上部を跨ぐように架け渡され取り付けられていることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項９】
液体回収分配装置が、第１のトレイの少なくとも２つの降流管への取り付けによって支持されていることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも２つの液体回収分配装置が、第１のトレイの降流管の底部と第２のトレイの蒸気−液体デッキ・パネルとの間に取り付けられていることを特徴とする請求項６、７、８又は９の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は分留トレイの効率を高めるための装置に関するものである。より具体的には、本発明は効率が増強された多重降流管分留トレイを提供するためのプロセス及び装置に関するものである。
【０００２】
（発明の背景）
多重降流管分留トレイはW. Bruckertに対して発行された米国特許出願第３，４１０，５４０によって紹介されたものである。この引例は多重降流管トレイの特徴的な構造と構成部品の配置について述べている。これらはトレイ全体にわたって広がる長く狭い、そしてトラフ状の降流管を含んでおり、トレイデッキの長方形エリアがそれらの降流管を隔てている。垂直方向で隣接したトレイ上での従来の長方形状の降流管と降流管の横軸方向の構成も示されている。
【０００３】
多重降流管トレイはその性能の高さで知られている。従って、Hydrocarbon Processingの１９９８年８月号の５３ページに掲載された"High-Capacity Distillation"と題する論文と、Chemical Engineering Processの１９９９年１月号、２３ページから始まる論文でも紹介されている。これらの論文は垂直方向で隣接したトレイ上での降流管の横軸方向の配置構成を示しており、これらのトレイを用いた分留カラムの蒸気及び液体について述べている。
【０００４】
多重降流管トレイの１つの降流管の底部から落下する液体はその下側に隣接するトレイの蒸気−液体接触エリア上に流れ落ちる。この技術領域では、デッキ上に落下する液体がそのデッキを突き抜けてしまい、従って意図された蒸気−液体接触のステップを経由しないことがあり得ることが知られている。米国特許出願第５，２０９，８７５はこうした問題を克服するために、デッキと降流管との間に懸架された貫通防止用パンの使用について紹介している。この貫通防止用パンは上側のトレイの降流管の液体出口の下側に配置されており、下側のトレイの降流管に対して垂直な向きを持っている。その降流管を出て行く液体はパン上に落下して、下側のトレイのデッキ上に流れ込む。
【０００５】
（発明の要約）
本発明は複数の降流管分留トレイを含む分留カラムの効率を増強するように設計された新しい装置である。この装置は相互に横方向に取り付けられた垂直方向で隣接したトレイ間に懸架された液体分配パンを含んでいる。この分留パンは上側のトレイの降流管から広がる液体を回収して、それを隣接する下側の活性デッキ・エリアを通じて望ましいパターンで排出する。これによって液体は下側のトレイ上に、入口から下側のトレイの降流管までの所定の均一な距離で落下する。そしてその液体のすべてはそのトレイ上で均等な滞留時間を有することとなり、従ってこのトレイの分離効率が増大する。
【０００６】
本発明の１つの幅広い実施の形態は第１の成分と第２の成分で構成される液体を、垂直方向で間隔を置いて配置された複数の降流管分留トレイを含み、蒸気をそれらトレイ上に設けられたデッキ・エリアを通じて上昇させ、同時に液体が各トレイの少なくとも１つの降流管形成部分内に同時に回収されて、上記第１のトレイの降流管内に回収された液体がその降流管の下部に配置された開口部を通じてその降流管から出て行くようにする分留条件で作動される分留塔内に配置された上側の第１のトレイ上に送り込むステップと；第１のトレイの降流管の下部に設けられた前記開口部から下方に送られる液体を上記第１のトレイと下側の第２のトレイの間に懸架された液体回収分配パン内に回収するステップと；そして上記液体回収パンから上記第２のトレイのデッキ・エリア上に第２のトレイの降流管に平行に位置を揃えられたパターンで液体を放出するステップで構成されるプロセスと特徴付けることができる。
【０００７】
本発明の第２の幅広い実施の形態は、分留塔で分留を行うための装置であって、この装置は上側の第１のトレイと下側の第２のトレイで構成され、上記第１及び第２のトレイは両方ともトラフ状の降流管とその降流管に隣接して配置された蒸気−液体パネルを含んでおり、さらに上記第１のトレイの降流管は上記第２のトレイの降流管に対して横方向の向きであると同時にその降流管の底部に少なくとも２つのグループの液体出口を有し、さらにその装置は上記第１のトレイの降流管と上記第２のトレイのデッキとの間の中間レベルに取り付けられた液体分配装置を含んでおり、この液体分配装置は上記第１のトレイの少なくとも２つの降流管の液体出口から落下する液体を受け入れるのに十分な長さを有すると同時に、上記第２のトレイの降流管と平行に位置を揃えられた少なくとも１列の液体出口を有しており、それによって上記第１のトレイから上記液体分配装置内に流入する液体が上記デッキ・パネルに隣接した降流管から均等な距離で下側の第２のトレイのデッキ・パネルを通じて分配されることを特徴としている。
【０００８】
（実施の形態の説明）
分留トレイは石油及び石油化学工業においてほとんど無限の多様性をもった分離工程を行うためのものである。分留トレイは、例えば、パラフィン類、芳香族化合物、及びオレフィン類の分離において用いられる。トレイはアルコール、エーテル、アルキル芳香族、モノマー、溶媒、無機化合物など特殊な化合物を分離するため、そしてナフサを含む石油抽出画分などの幅広い沸騰混合物の分離において用いられる。こうした大きな利便性は異なった利点や欠陥を有する多様なトレイの開発をもたらした。
【０００９】
広範に用いられている１つのタイプのトレイは上に示した引例にも述べられている多重降流管トレイである。多重降流管トレイはいくつかの際立った物理的特性を有している。例えば、多重降流管トレイはクロスフロー・トレイでよく見られる受け入れパンを有していない。これは１つの降流管の底部の下側に配置されたトレイ・デッキの通常は孔の開いていない部分である。これはクロスフロー・トレイの、上記降流管を通じで下方に流れる液体がそのトレイの穴のあいた部分上に水平方向に送られる前にあたる領域である。従来型のトレイでは、受け入れパンは通常すぐ上の分留トレイからつながる降流管のすぐ下に配置される。これは、トレイの水平方向表面エリアが降流管手段として機能するエリアと、通常デッキと呼ばれる平坦な蒸気−液体接触エリアに分かれているだけの多重降流管トレイとは異なっている。すぐ上に配置されているトレイから降流してくる液体を受け入れる役割の穴なしのエリアは存在しない。
【００１０】
多重降流管タイプの分留トレイのもうひとつの際立った特徴は、トレイ全体に等しい距離で間隔をおいて比較的多数の並列降流管が設けられていることである。各トレイは同様の設計の、そうした降流管を１−１５個の範囲で受け入れることができる。これらの降流管は、主にそのトレイの円周に沿ってではなく、そのトレイの表面にそって分散配置されているので、より一般的なクロスフロー分留トレイのものと比較して比較的密集して配置されている。同じ多重降流管トレイの隣接する降流管間の（その側面間で測った）距離は０．２−１．０メートルの間の範囲である。これによって、上から見ると、分留トレイの上面全体に均等に間隔を置いて交互に配置されたデッキ・エリアと降流管手段で構成されている独特のデザインのトレイがもたらされる。
【００１１】
多重降流管トレイの降流管の構造はクロスフロー分留トレイ上で用いられる降流管と比較しても独特である。多重降流管トレイの降流管はすぐ下の分留トレイまでずっと延びてはいない。むしろ、それら２つのトレイ間の円筒形内部空間内でずっと高い中間位置で止まっている。上側のトレイから降りてくる降流管は従って、通常、下側のトレイのデッキ面及び下側のトレイの降流管の入口の上方で止まっている。１つのトレイの降流管への入口はそのトレイの出口堰として機能し、そして上記降流管の底部は通常下側のトレイの出口堰よりかなり上方に位置する。降流管の水平方向端部断面は長方形から三角形までの非常に多様な形状を有している。
【００１２】
多重降流管分留トレイの１つの非常に際立った特徴は、その降流管の底部近くに液体密封手段が設けられていることである。従って、降流管の底部はその降流管から出ようとする液体の直接下降フローを遅らせるのに十分な程度に封止される。これによって泡の蓄積及び保持が可能となり、透明な液体と放出される蒸気への分離が可能となる。蓄積された液体は降流管の底部部分の開口部を覆って、蒸気の上昇フローに対してその降流管を密封する。この液体密封出口はすぐ下に位置するトレイのデッキよりかなり上方に位置する。その降流管の下部部分に回収された透明な液体は降流管の底部の開口部を通じてすぐ下のトレイ上にこぼれ落ちる。望ましい場合、一部の液体がその降流管の側面の開口部を通じて出て行くようにしてもよい。これらの開口部は好ましくはグループ化されており、そうしたグループは出て行く液体がすぐ下のトレイの降流管に流れ込まないように配置される。
【００１３】
多重降流管トレイは高い蒸気及び液体容量と、作動速度のかなりの範囲で効果的に機能する能力を有している。しかしながら、他のタイプのトレイは多重降流管トレイより高い効率を示す場合もある。これは、液体が上記降流管の縦樋から次の下側トレイのデッキに落ちる液体が、そのトレイ上で種々の液体流路長及び液体保持時間をつくりだすからである。これは一部には垂直方向に隣接したトレイの降流管の好ましい横方向配置構成によって生じている結果である。この横方向配置構成は上側の降流管の下に設けられた多数の比較的小さな間隔で隔てられたゾーンで、液体がその降流管縦樋から流れ出るようにしている。これらゾーン間の感覚はその上側の降流管間の間隔と等しくなるように設定されている。そしてこの液体はこれらのインパクト・ゾーンから流出しなければならない。この降流管上の一部のポイントは他のものと比較してインパクトからより遠くにある。従って、液体がデッキ上に流れ落ちるゾーン間にある上記下側トレイの出口降流管のそれらの部分に対するより大きな距離上を流れるのにはより時間がかかることになる。液体の滞留時間が不均等であることがトレイの効率を低下させるのである。例えば、淀んだ液体と持続的に接触することは物質移転をさらに促進することにつながる。
【００１４】
本発明の目的はより高い分離効率を有する多重降流管トレイを提供することである。本発明の別の目的はトレイデッキを通じての液体流路の長さが一定で均一である多重降流管トレイを提供することである。本発明のさらに別の目的は分留により揮発性化合物を分離するための改善されたプロセスを提供することである。
【００１５】
本発明は各トレイ上で１つ又は複数の独特な液体回収及び再分配装置を用いることで上記の課題を達成する。これらの装置は上側のトレイからの液体が下側のトレイのデッキにぶるかる前にその液体の少なくとも大部分を遮断して、その液体を下側の降流管に対して平行な線にそって下側のトレイのデッキ上に再分配する。従って、そのデッキ上に液体が落下する箇所から、その液体が降流管の開放された入口に流れ込むことによってそのトレイから出て行くまでの均一な長さの液体流路が提供されるのである。
【００１６】
過去における多重降流管トレイの性能を改良しようという種々の努力は降流管から下方に流れる液体とそのトレイデッキへの衝撃の問題を中心としている。例えば、上に触れた貫通防止パンは液体を遮断して、それをトレイデッキの穴を無理やりに通リ抜け、液体が下側のトレイを迂回してしまったり、あるいは蒸気穴を使用できなくしてしまうことがないように、より広いエリアに分配するという機能を果たしている。本発明による装置の機能はこれとは別である。第１に、この装置は単に遮断するというよりは、液体を能動的に回収、保持する。これには本装置が一定の範囲の、壁で囲まれた液体保持体積を有していることを必要としている。第２に、本発明による装置は、下側のトレイの降流管に平行に位置を合わせられた非常に制御された、狭い、そして細長いパターンですぐ下側のトレイに液体を分配する。平らな表面の貫通防止パンの場合のように液体がこの装置からいろいろな方向にあふれ出てしまうような事態は発生しない。従って、本発明による追加的要素は液体流増進装置と表現することも可能であろう。
【００１７】
上記降流管の全長にそって、隣接降流管間の長く狭い帯状箇所に液体を貯留することで、トレイ上での液体の滞留時間がその液体全体に対して均等化される。これらの流路は平行であり、比較的淀んだ箇所はなくなる。トレイのそれぞれの箇所及び全体的効率の両方が改善される。
【００１８】
本発明による装置は分留塔で分留を行うための装置と特徴付けることができ、この装置は、両方とも上記降流管に隣接したトラフ上の降流管及び蒸気−液体デッキ・パネルを有している上側の第１のトレイと下側の第２のトレイで、上記第１のトレイの降流管が上記第２のトレイの降流管とは異なった向きになっており、その降流管の底部でひとまとめにされた液体出口を有している第１及び第２のトレイと；上記第１のトレイと上記第２のトレイのデッキの間の中間的レベルで取り付けられ、上記第１のトレイの少なくとも２つの降流管の液体出口から落下する液体を受け入れるのに十分な長さで、上記第２のトレイの降流管と平行に位置が揃えられた少なくとも一列の液体出口を有しており、それによって上記第１のトレイからその内部に落ち込む液体が上記デッキ・パネルに隣接した降流管から均等な距離で下側の第２のトレイに分配されるようになっている少なくとも２つの液体分配装置で構成されている。
【００１９】
本発明の全体的なプロセスは図面に最もよく示されている。図１は上側の多重降流管分留トレイ１と下側の多重降流管分留トレイ２を示している。これら上下方向で隣接したトレイ上の降流管は多重降流管分留トレイの場合に通常用いられる方法で相互に垂直の方向に向けられている。これは必要条件ではないが、そのトレイの異なった部分からの液体と蒸気の混合などの多くの利点を与えてくれる。隣接トレイの降流管は６０度など他の角度で配置されてもよい。揮発性化学物質の分留に用いられた場合、実際には高度の気泡として存在する液体は分留トレイの上面に滞留する。液体の気泡化あるいはエアレーションは上記トレイのデッキ６の表面全体に比較的均一に分散されている多数の穴１１を通じて蒸気が上方に通り抜けていくことによって起こされる。これらの穴は通常は小径の円形開口部であるが、米国特許出願第５，９７５，５０４に示されているような『ふるい式』開口部と蒸気誘導溝あるいは『弁』などのタイプの穴を混ぜ合わせて使用すること知られている。気泡あるいは液体はこれら２つの降流管の上部の降流管入口堰から溢れて、降流管３の上部に流入する。正しく作動していれば、泡は蒸気を放出して『澄んだ液体』を形成し、これが各降流管の下部に蓄積される。蓄積された液体は降流管の底部部分に沿って所定の位置に開始されたグループ化された出口１２を効果的に密封する。この図に示されている４つの降流管のそれぞれは長く、狭い箱状の降流管を形成するように配置された２つの側壁４と２つの端面５で構成されている。平行な側壁４はこうした降流管の構造としては多くの場合に用いられている。しかしながら、降流管は三角形や三角錐台などのような異なった断面で形成されてもよい。
【００２０】
降流管３の底板の液体出口１２は降流管から広がる液体がすぐ下側トレイの降流管の入口に直接流入しないように、縦樋グループからは離れて配置されている。つまり、上側トレイの出口１２は下側のトレイの降流管の入口の真上には配置されていない。その代わりに、これらの出口１２は上側トレイの降流管からでてくる液体がすぐ下のトレイの降流管間の１つの箇所でデッキ上に落下するように配置されている。本発明は蒸気２つの分留トレイ１と２の間の中間の高さに懸架された液体回収分配装置７を提供する。これらの装置は上記２つのトレイのデッキ層の間の円筒状の空間内部に配置されている。機能するためにはそれらの入口は上側トレイの降流管の縦樋の下に存在していなければならない。それらは又下側のトレイのデッキ上で望まれる活発な泡立ちに対する干渉を制限するために、下側トレイのデッキの上方に存在していなければならない。液体回収分配装置７はその装置７を上側トレイか下側トレイ、あるいはその両方に固定する種々の機械的構成で所定の場所に保持することができる。これらの分配装置は上のトレイの降流管に取り付けてもよい。あるいは、独立の水平部材が分留塔の内部空間を通じて延びて分配装置７を支えるような構造でもよい。分配装置７は水平方向で分留塔の外面の内側表面に届き、それによって上記分配装置７のそれぞれが壁面か既存の分留トレイに取り付けることでその塔の内部に独立に取り付けることができるようにしている一体化された延長部を有するような構造も可能である。上記液体回収分配装置７を塔支承部に使用させる方法は本発明の制御上の特徴ではない。
【００２１】
液体回収分配装置７は出口開口部１２を通じて降流管の底部から出て行く液体を遮る。１つの好ましい実施の形態においては、それらの分配装置のそれぞれは液体がその装置から流出しないようにするために傾斜した側面８から斜め上方に延びた多数の側翼９を有している。この方法では、上側トレイからの液体は装置７内部の空間内に回収される。そしてその液体はその分配装置７の長さ方向に沿って水平に流れる。これによって分配器内に比較的均等な液面がつくりだされ、そしてその液体が分配装置７の側面の長さ方向に沿って設けられた多数の開口部１０を通じて装置７の外部に流出する。この分配装置はすぐ下側のトレイ２の降流管３と平行に位置が揃えられているので、液体回収分配装置７から外に出てくる液体はその下側のトレイの降流管２に平行な直線上の下側トレイ２のデッキ６上に貯留される。
【００２２】
デッキ・パネルの両側が降流管によって境界となっている場合、液体はそれら降流管の中央の線で貯留される。トレイの端部で、１つの降流管と塔壁面の内側表面との間に２つの半月状デッキ・パネルが設けられている。このデッキ部上方のすべての液体回収分配装置もその壁面近くで滞留する液体をできるだけ少なくするために上記降流管よりその側面に近い位置に配置されるのが好ましい。降流管間で１つデッキ・パネルあたりただ１つの分配装置７が用いられ、各半月状部材で１つの分配装置７が用いられると仮定すると、液体回収分配装置７の数は１つのトレイ上の降流管の数に１足した数に等しくなる。
【００２３】
図２は別構造の上記液体回収分配装置あるいは『フロー増強』装置７の平面図を示している。この特殊な形状の装置は一列の穴１０が設けられた平たい底板を有している。この分配装置は３対の液体回収翼９を有している。図３はこの実施の形態による分配装置の側面図で、好ましくはその分配装置の端部を密封する端部板１６を示している。
【００２４】
図４に示す装置は図５に示すその主要アクセスの方向に沿って見た場合に、Ｖ字型端部形状あるいは側面を有している。この装置は２つの側壁８で形成されており、翼部９が外側上方に突き出ている。この翼部の傾斜は側壁の傾斜とは違っていてもよい。各分配装置７の端部は好ましくはその装置の断面と同じ形状を有する端部板によって塞がれている。従って、この装置は液体保持体積を有している。図４に示すこの液体回収分配装置７は２列に配置された液体出口用穴１０を有している。
【００２５】
この分配装置７の口部あるいは上側開口部の幅は、好ましくは上記降流管の入口開口部の幅とほぼ等しくなっている。この分配装置７は塔を通じて上昇する蒸気の流路内に配置され、蒸気流に干渉する。従って、分配装置の全体的な大きさとその上昇する蒸気への影響をできるだけ小さくするのが好ましい。このことはその分配装置から外側に延びている翼部９の使用が好ましいことと関係している。これらの翼部の長さはかなりのものであってもよく、すぐ下側のトレイの降流管内の液体出口開口部１２のグループの長さによって決められる。つまり、縦樋エリアが細長ければ、より長めの翼部が必要となる。
【００２６】
図６は分配装置の口部に溶着された１対の翼部を有するブリッジ片１８を特徴とする、断面が三角形の分配装置７を示している。このブリッジ片１８は図２−４に示す翼部９と同じ液体回収機能としての役割を果たす。さらに、このブリッジ片はその装置の硬化材料及びＸ字筋違いとしての役割を果たす。これらのブリッジ片は多数の穴を有しており、その穴を通じて液体が流れることができるが、それらにぶつかる落下液を中断させ、速度を緩める構造であることが望ましい。これによってブリッジ片は分配装置の底の開口部１０を直接通過してしまう液体の量を減らす貫通防止パンとして機能することができる。この分配装置内に液体が保持されることもこれに役立つ。
【００２７】
図７は図６の分配装置７の本体を示す平面図である。図８は図６の分配装置の断面端図で、その分配装置の入口に翼部のついたブリッジ片が配置されている様子を示している。この分配装置の種々の構成部品に許容される相対的サイズの一例として、上部から底部までの距離ｂは、例えば約９０ｍｍ、距離ｇは約１２５ｍｍ、距離ｆは約２２０ｍｍ、そして距離ｃは約２０５ｍｍである。この実施の形態では、傾斜した翼部９は側壁８の延長ではなく、分配装置に取り付けられている。
【００２８】
図９は円筒型外壁１５を有する分留塔の小さな断面を通じて見た図である。この図も上側の分留トレイ１と下側の分留トレイ２を示している。これらのトレイは両方とも多重降流管トレイで、３つの降流管３で構成されている。図１の場合と同様、各降流管は大きな平面状無孔側壁４と平面状降流管端壁５で形成されている。この図は上側のトレイ１上に配置されている４つの分配装置７からの液体が、上側のトレイの降流管間の箇所で上記塔を通じてどのように下方に分配されるかを示している。
【００２９】
図９は上側と下側の分留トレイの中間に配置された１つの液体回収分配装置７を示している。この装置の右側の部分は上のトレイの降流管から下向きに延びた支承部材１３によって支承されている。装置７の左側の部分も上向きに、そして上側トレイ１のデッキを通じて延びている２つの支承ロッド１４によって支承されている。液体回収分配装置７を支承するこれら２つの異なった方法を示したのは単に、その装置を支承するための多くの機械的方法が当業者には明らかであることを強調するためである。図９は２つの分留トレイ間に配置された液体回収分配装置７が下側トレイ２上の降流管の長さと同じ長さを有していることを示している
。塔が３つ以上の降流管を有するトレイを用いていることを仮定すると、これらの降流管は異なった長さをもつことになり、より短い方の降流管はそのトレイの端部近くに配置される。この液体回収分配装置７の長さも同様に変化する。
【００３０】
図１０は１つのトレイを形成する２つの平行な降流管３間の中央に配置された液体回収分配装置７を示している。好ましくは、この場合のように３つの降流管を有するトレイにはそれらの降流管の間に少なくとも２つの分配装置７が取り付けられており、オプションとしてはそのトレイの半月形あるいは端部にさらに２つの装置を取り付けることも可能である。この液体回収分配装置はボルトや溶接など図示されていない手段で上記デッキに取り付けられた３つの垂直な仕切り棒１７によってそのトレイの全体として水平なデッキ６上に支承されている。この取り付けは上記デッキ全体に均等なパターンで設けられている多数の蒸気開口部１１の一部を用いて行うこともできる。この装置７の端部板はその装置の端部に取り付けられた仕切り棒１７の一部を用いて形成することができる。液体分配装置７の底部は蒸気や液体の望ましいフローに過当な干渉を及ぼさないように、そのデッキの上部表面から十分に離れた上方の位置に配置される必要がある。この液体回収分配装置はその分配装置の主要軸と上記２つの降流管の側壁との間の距離Lが等しくなるように、隣接する降流管間の中央に、それらと平行に配置される。トレイの降流管の長さは塔内部で可能な脊索長に応じて変化する。
【００３１】
通常は分配装置７の端部は無孔性の端部板１６によって密封されることが好ましいが、トレイ端部の形状及びトレイ・レイアウトの都合上、上記端部板に開口部を設けるのが好ましい場合もある。これにより液体は装置７の端部からトレイの端に流出することができる。この目的は、液体の滞留時間が不都合なほど長い場合にトレイ端部での滞留エリアをなくす、あるいはできるだけ減らすことである。
【００３２】
図１１は３つの降流管を有する多重降流管を示す図である。降流管の縦樋から排出される液体を回収するためにトレイの下側に配置された２つの分配装置７の位置が破線で示されている。これらの分配装置は降流管に対して垂直な位置関係にある。
【００３３】
本発明による液体回収分配装置は新しい分留塔で既存の塔に設置される新しいトレイの一部として用いることができるし、あるいは１つの塔内にすでに存在している多重降流管に付加することもできる。
【００３４】
本発明の１つの好ましい実施の形態は分留プロセスと特徴付けることができ、この分留プロセスは、第１と第２の揮発性成分で構成される液体を、垂直方向に間隔をおいて配置された複数の降流分留トレイを含み、それらトレイ上に設けられたデッキ・エリアを通じて蒸気を上昇させる分留条件下で作動される分留塔内に配置された上側の第１のトレイに、上記降流管の下部に配置された開口部を通じてその降流管を出て上記第１のトレイの降流管に集められている液体と共に送り込むステップと、上側の第１のトレイの降流管の下部の前記開口部から下方に送られる液体を上記第１のトレイと下側の第２のトレイとの間に懸架され、上記第２のトレイと平行に配置されている液体回収分配パン内に回収するステップと、そして、上記液体回収パンから上記第２のトレイにデッキ・エリア上に、上記第２のトレイの降流管に平行に位置を揃えられたパターンで排出するステップを含む分留プロセスと特徴付けることができる。このパターンは上に述べたように１つの線のような形状をしていてもよく、あるいは分配装置の開口部の平行線に従った複数の線の形状であったてよい。それらの線には、構造的な配慮から小さな中断部分があってもよい。しかしながら、これらのパターンは細長く、いずれか２つの境界を形成している降流管の間の中央に配置され、好ましくは長さが下側のトレイの降流管とほぼ等しく設定されている。このパターンは落下する液体の衝撃を緩和するために例えば５−１５ｃｍ程度の一定の幅を持ち、それによってデッキの貫通を避けると共にデッキの活性を保持する役割を果たす。
【００３５】
分留塔の作動条件はその塔内部で分離される化合物の物理的特性によって決められる。塔の作動温度及び圧力はその塔の運転コストをできるだけ低くし、その他の商業的目的に対応するように上記の制約の範囲内で変えることができる。作動温度は極低温分離で用いられる非常に低い温度から化合物の熱安定性を調べるための温度までの広い範囲にわたる。従って、本プロセスのための塔に適した条件は約−５０℃から約２５０℃までの広い範囲の温度を含んでいる。この塔は供給原料の少なくとも一部が液体として存在できるような圧力で作動する必要がある。高圧はずっとコストがかかる外側容器とリボイラやオーバーヘッド・コンデンサなどの付帯機器を必要とする。従って、一般的には、それが塔の運転に悪影響を及ぼさない限り、運転可能な温度範囲の低めの部分で塔を運転するのが望ましい。分留圧力は大気圧以下の圧力から約３５バールまでの範囲である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  上側の第１のトレイ１から液体分配パン７、そして下側トレイ２のデッキへの液体の下方への流動を示す斜視図である。
【図２】  図２は図１の液体分配パン７における多数の異なった構造的実施形態のうちの２つを示す図である。
【図３】  図３は図１の液体分配パン７における多数の異なった構造的実施形態のうちの２つを示す図である。
【図４】  図４は図１の液体分配パン７における多数の異なった構造的実施形態のうちの２つを示す図である。
【図５】  図５は図１の液体分配パン７における多数の異なった構造的実施形態のうちの２つを示す図である。
【図６】  図６は分配パン７の受け口上に翼部のついたブリッジ片１８を配置した液体分配パンの１つの変形例を示す図である。
【図７】  図６の分配パンの主要要素の内部を上から見た図である。
【図８】  図６の分配パンの端部を示す図である。
【図９】  上側トレイ１と下側トレイ２を含んでいる分留トレイの水平方向断面を示す図である。
【図１０】  上記トレイデッキ６に固定された３つの仕切り柱１７によってデッキ上に懸架された液体分配パンを有している単一分留トレイの斜視図である。
【図１１】  上記トレイの下側の２つの分配装置７の位置を示すトレイの図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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