Универсальное инфраструктурное устройство для химических процессов


 

B01J19/00 - Химические, физические или физико-химические способы общего назначения (физическая обработка волокон, нитей, пряжи, тканей, пера или волокнистых изделий, изготовленных из этих материалов, отнесена к соответствующим рубрикам для такого вида обработки, например D06M 10/00); устройства для их проведения (насадки, прокладки или решетки, специально предназначенные для биологической обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод C02F 3/10; разбрызгивающие планки или решетки, специально предназначенные для оросительных холодильников F28F 25/08)

Владельцы патента RU 2502557:

ЭВОНИК ДЕГУССА ГМБХ (DE)

Установка для проведения химических процессов включает в себя средства для непосредственного проведения химического превращения в виде средств для разработки продукции и/или в виде по меньшей мере одного реактора для непрерывного промышленного производства продукции, устройства для приема и/или выработки исходных веществ и/или продуктов, а также устройства для управления химическим превращением, причем указанные средства и устройства собраны в единый интегрированный и передвижной функциональный блок, который служит в качестве инфраструктуры и предпочтительно выполнен в виде стандартного транспортного контейнера. Изобретение обеспечивает проведение химических реакций с получением продукции в количествах, выходящих за рамки лабораторного масштаба, при соблюдении строгих мер безопасности. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к инфраструктурному устройству и содержащей его установке для проведения химических процессов, а также к способу производства продукции с использованием такой установки.

Уровень техники

Установка указанного выше назначения известна, например, из публикации EP 0754084 B1.

В принципе, изготовление отдельных модулей производственных установок в виде мобильных блоков, не привязываемых к месту их нахождения, известно в самых разных отраслях, например в химической и фармацевтической промышленности, биотехнологии или аналогичных областях техники.

Например, из публикации US 2008/0029447 A1 известна установка по производству этанола, имеющая модульную конструкцию и состоящую из множества модулей одинакового размера. Отдельные модули выполнены в виде контейнеров для морских перевозок.

Из публикации US 5656491, например, известна производственная установка модульной конструкции, предназначенная для получения биотехнологической продукции. Установка состоит по меньшей мере из двух мобильных модулей, соединяемых друг с другом в один функциональный блок.

Передвижная установка модульной конструкции, предназначенная для выработки и использования биогаза известна, например, из публикации DE 19958142 A1. Отдельные компоненты этой установки, например ферментер и энергетическая часть, предусмотрены в виде по меньшей мере двух разобщенных структурных элементов, каждый из которых помещен в раму стандартного транспортного контейнера.

Поскольку биохимические процессы, описанные в вышеупомянутых публикациях, протекают при малых давлениях и температурах, к установкам, описанным применительно к этим процессам, предъявляются невысокие требования по безопасности.

В области микрореакторной техники известны блочные (модульные) системы, позволяющие формировать установки для проведения химических процессов в микромасштабе.

Так, в публикации EP 0754084 B1, описывающей решение, наиболее близкое к изобретению по технической сущности, раскрыта модульная система для проведения химических реакций, которая строится на основе единой платформы, служащей в качестве инфраструктуры. Все составные части установки выполнены в виде комбинируемых между собой функциональных модулей; для массообмена (обмена веществом) между агрегатами платформа обладает встроенными коммуникациями.

В публикации WO 01/89681 A2 также описывается блочная система для формирования микрореакторных установок. Подключенные к установке аппараты выполнены в виде стандартизованных в отношении их размеров, компонуемых по растровой сетке функциональных модулей, вставляемых в монтажную раму. Монтажная рама не имеет интегрированных трубопроводных коммуникаций; напротив, стыки аппаратов организованы таким образом, что соответствующие входы и выходы модулей, установленных в монтажной раме рядом друг с другом, примыкают друг к другу, чем обеспечивается прямой массообмен между модулями.

Общим для обеих рассмотренных выше блочных систем является то, что они оборудованы таким образом, чтобы обеспечивать производственную мощность лишь в микромасштабе. Ввиду малых количеств веществ, участвующих в химическом превращении, и большой толщины стенок реакторов микрореакторная техника делает возможным управляемое ведение опасных реакций с участием опасных веществ при высоких температурах и давлениях. На практике подобные микрореакторные установки достигают размеров предмета мебели, что позволяет устанавливать их в лабораторном помещении. Необходимое оборудование по обеспечению безопасности (защитные устройства), такое как система пожаротушения, средства вытяжки или очистная система для защиты грунтовых вод, а также аппаратура энергоснабжения находится в составе вышестоящей системы под название ″здание лаборатории″. Ввиду невысокого уровня опасности, исходящей от протекающих в микромасштабе реакций, производительность инфраструктуры, обычно имеющейся в лабораториях, является достаточной. По этой причине блочные системы для микрореакторных установок обходятся без собственных защитных устройств.

Принципиальным недостатком микрореакторной техники является то, что производственная мощность микроустановки мала по сравнению с традиционной промышленной химической установкой.

Раскрытие изобретения

С учетом этого уровня техники в основу настоящего изобретения была положена задача усовершенствования установки указанного в начале описания рода таким образом, чтобы обеспечить проведение химических реакций с получением продукции в количествах, выходящих за рамки лабораторного масштаба, при соблюдении строгих мер безопасности.

Эта задача решается в инфраструктурном устройстве для установки, предназначенной для проведения химических процессов. Такое устройство является передвижным и включает в себя:

а) встроенные коммуникации, обеспечивающие возможность обмена веществом и/или энергией и/или информацией между устройствами для приема и/или выработки исходных веществ, устройствами для приема и/или выработки продуктов и устройством для управления процессом химического превращения исходных веществ в продукты и/или регулирования этого процесса и/или между по меньшей мере одним реактором для химического превращения исходных веществ в продукты и указанными устройствами, и

б) по меньшей мере одну монтажную зону, в которой устанавливаются указанные устройства и/или реакторы.

Предлагаемое в изобретении инфраструкторное устройство отличается тем, что:

в) инфраструктурное устройство ограничивает в пространстве по меньшей мере одно помещение, в котором можно ходить,

г) монтажная зона расположена в указанном помещении и

д) инфраструктурное устройство имеет систему распределения огнегасящего средства.

Объектом изобретения является также установка для проведения химических процессов, содержащая:

Установка для проведения химических процессов, содержащая:

а) по меньшей мере одно устройство для приема и/или выработки исходных веществ,

б) по меньшей мере одно устройство для приема и/или выработки продуктов,

в) по меньшей мере один реактор для химического превращения исходных веществ в продукты и

г) по меньшей мере одно устройство для управления процессом химического превращения и/или регулирования этого процесса,

и построенная на основе охарактеризованного выше инфраструктурного устройства.

Основная идея настоящего изобретения заключается в том, чтобы выполнить инфраструктурное устройство, на основе которой строится установка, в физическом объеме, который позволил бы человеку ходить внутри и при этом обеспечил бы возможность транспортировки инфраструктурного устройства с небольшими логистическими затратами, и одновременно интегрировать в инфраструктурное устройство необходимые защитные устройства, такие как система распределения огнегасящего средства. Таким образом, инфраструктурное устройство в контексте изобретения не зависит от вышестоящей системы безопасности, и поэтому ее не обязательно устанавливать в лабораторной среде.

Поскольку инфраструктурное устройство стандартизируется вне зависимости от проводимых на его базе процессов, одна и та же инфраструктура может применяться для построения множества установок. Это уменьшает капитальные затраты и одновременно повышает качество. Поэтому инфраструктурное устройство как таковое также является объектом изобретения.

Особым преимуществом предлагаемой в изобретении установки является то, что ее, благодаря ее универсальной инфраструктуре, можно использовать на протяжении нескольких фаз разработки продукции. Так, в начале разработки любого химического процесса имеется лабораторная фаза, в которой стадии процесса и параметры оценивают, проводя прерывные (периодические) процессы с небольшими количествами задействуемых в превращении веществ. Здесь основной интерес представляет химия исследуемого процесса. Затем наступает фаза экспериментального изучения технологии, в которой изучаются технические аспекты ведения процесса. При увеличенных по сравнению с лабораторной фазой, но по-прежнему небольших, количествах задействуемых в превращении веществ апробируется непрерывное ведение процесса с применением аппаратов, которые по своей функции соответствуют аппаратам, впоследствии используемым в промышленной установке. Наконец, осуществляется так называемый ″масштабный переход″, при котором разработанный в фазе экспериментального изучения процесс переводится в производственный масштаб. При этом обычно приходится решать проблемы подобия.

Эти три фазы можно осуществлять на базе одного и того же инфраструктурного устройства: сначала оно служит лабораторией. Соответственно, устройства для приема и/или выработки исходных веществ и продуктов и реактор выполняются в лабораторном масштабе. Результаты измерений, получаемые при исследовании реакции в лабораторных условиях, собираются в устройстве для измерений, управления, регулирования. Затем инфраструктурное устройство становится базой экспериментальной установки. Лабораторные устройства заменяются малыми аппаратами, которые по принципу действия соответствуют большим промышленным аппаратам. Вышеупомянутое устройство для измерений, управления, регулирования между тем продолжает использоваться, оно собирает данные, соответствующие процессу обучению в фазе экспериментального изучения технологии. В заключение инфраструктурное устройство служит основой производственной установки. С этой целью аппараты можно увеличить в отношении их производственной мощности, что, однако, приводит к проблемам подобия. В качестве альтернативы, установку просто воспроизводят в масштабе ″один к одному″, для чего параллельно включают второе инфраструктурное устройство с идентичным оборудованием. Полученные данные также отображают, так что благодаря параллелизации возникновения проблем подобия практически можно не опасаться.

Соответственно, объектом изобретения является также способ производства продукции с использованием рассмотренной установки, характеризующийся тем, что:

а) в течение первого периода времени производят первое количество продукции, записывая информацию, необходимую для управления процессом химического превращения в реакторе или регулирования этого процесса, в устройстве для управления процессом химического превращения или регулирования этого процесса,

б) увеличивают производственную мощность установки, сохраняя инфраструктурное устройство и устройство для управления процессом химического превращения или регулирования этого процесса,

в) в течение второго периода времени производят второе количество продукции, считывая информацию, необходимую для управления процессом химического превращения в реакторе или регулирования этого процесса, из устройства для управления процессом химического превращения или регулирования этого процесса,

причем второе количество больше первого, а второй период времени позже первого.

Таким образом, под предлагаемым инфраструктурным устройством понимается интегрированное решение как для разработки, так и для непрерывного производства химической продукции, в том числе обеспечения функциональностей снабжения исходными веществами и сбора/удаления побочных продуктов и конечных продуктов, управления, регулирования, кондиционирования воздуха.

Предпочтительно, чтобы система распределения огнегасящего средства обеспечивала распределение огнегасящего средства в указанном помещении, в котором также имеется монтажная зона для компонентов установки. В случае возникновения пожара, он может быть потушен путем распределения огнегасящего средства.

Также система распределения огнегасящего средства может содержать коллектор, в частности кольцевой трубопровод, обходящий инфраструктурное устройство, т.е. проходящий по его периферии, и имеющий множество расположенных на расстоянии друг от друга форсунок для распыления огнегасящего средства по установке. В случае распространения пожара за пределы помещения, вся установка может быть заполнена завесой огнегасящего агента, что исключает распространение огня на окрестности инфраструктурного устройства.

Предпочтительно, чтобы инфраструктурное устройство имело по меньшей мере один доступный снаружи соединитель для подачи огнегасящего средства в систему распределения огнегасящего средства. Таким образом, пожарным по прибытии нужно лишь подать огнегасящее средство в горящее инфраструктурное устройство и, кроме того, не нужно разворачивать оборудование для тушения. Это повышает скорость тушения огня.

Для обеспечения возможности проведения реакций с токсичными газами в помещении инфраструктурного устройства последнее целесообразно снабдить средствами принудительной вентиляции.

Если окружающий воздух является вредным используемый для реакции в помещении, указанное помещение должно быть выполнено герметично изолируемым.

Для защиты грунтовых вод от выходящих из установки жидкостей под помещением инфраструктурного устройства можно установить улавливающий (сборный) поддон.

Целесообразно, чтобы монтажная зона включала в себя несколько держателей (мест крепления) для установки указанных устройств и/или указанных реакторов и/или вспомогательных агрегатов. Это облегчает монтаж составных частей установки.

В особенно предпочтительном варианте выполнения монтажной зоны ее держатели имеют форму правильного шестиугольника и эти шестиугольные держатели расположены рядом, гранича друг с другом стенками, по типу пчелиных сот. Это обеспечивает возможность особенно компактной установки устройств в монтажной зоне и сократить коммуникации. В результате повышается точность регулирования работы установки, поскольку при этом будут лишь небольшие запаздывания.

Более высокая степень интеграции достигается за счет того, что инфраструктурное устройство имеет в указанном помещении две монтажных зоны, проходящих перпендикулярно друг другу. Вследствие этого агрегаты могут располагаться относительно друг друга в трех измерениях, что позволяет сэкономить пространство и сократить длину коммуникаций.

Для упрощения монтажа установки в окружающей его среде инфраструктурное устройство имеет по меньшей мере одно обращенное наружу стыковочное средство для подвода или отвода энергии и/или вспомогательной среды и/или побочного продукта.

Для обеспечения простоты перевозки установки с помощью имеющихся транспортных средств инфраструктурное устройство должно быть выполнено в формате стандартного контейнера, прежде всего контейнера, соответствующего стандарту ISO 668.

Еще один вариант осуществления изобретения отличается тем, что средства для проведения химического превращения, средства для управления химическим превращением и средства для приема и/или выработки исходных веществ и/или продуктов расположены в различных помещениях (отделениях) одного транспортного контейнера, который предпочтительно имеет стандартные размеры.

Инфраструктурное устройство как передвижной (транспортируемый) функциональный блок предпочтительно имеет по меньшей мере одно рабочее помещение, по меньшей мере одно складское помещение и по меньшей мере одну кабину управления. В складском помещении могут храниться запасы находящихся в таре исходных веществ, продуктов, побочных продуктов и т.п. При особенно высокой производительности установки в складском помещении могут размещаться подключаемые к аппаратам приемные резервуары.

В реакционном/рабочем помещении могут быть предусмотрены собственно аппараты для проведения процесса и для выполнения исследовательских и подготовительных работ.

В особенно предпочтительном случае предлагаемая в изобретении установка представляет собой функциональный блок, полностью замкнутый, в частности, за исключением стыковочных средств (разъемов) для электрической энергии, приточного и отходящего воздуха и т.п., необходимых при проведении химического превращения.

В целесообразном варианте предлагаемой в изобретении установки предусмотрена по меньшей мере одна шлюзовая кабина, посредством которой организован доступ в функциональный блок, или установку.

В частности, при необходимости работы с исходными веществами, чувствительными к контакту с воздухом и влагой, и особенно при получении продуктов, чувствительных к контакту с воздухом и влагой, может быть полезным снабдить установку средствами принудительной вентиляции. Рабочее помещение может, например, активно вентилироваться воздухом, причем, используя обычные датчики, атмосферу можно контролировать в отношении концентрации определенных веществ на рабочем месте, а также для обеспечения взрывобезопасности.

Кабина управления (кабина КИПиА) содержит приборы для управления процессом и остановки технологического процесса, которые установлены в этой кабине раздельно. К этим приборам относятся, в частности, системы для управления процессами, а также другие электротехнические аппараты. При этом в контексте изобретения о таких системах и аппаратах можно говорить как об устройствах для управления реакцией и/или регулирования реакции.

Необходимые для аппаратуры КИПиА распределительные ящики могут компоноваться по типу матрицы известным образом. Предпочтительным же является расположение и выполнение распределительных ящиков в виде пчелиных сот. В зависимости от технических требований, предъявляемых к проводимому в каждом случае процессу, и связанной с ними технической сложностью могут быть предусмотрены и классические распределительные ящики в прямоугольном (в виде прямоугольных параллелепипедов) или круглом исполнении.

В предпочтительном варианте предлагаемой в изобретении установки предусматривается расположение улавливающего поддона по меньшей мере под складским помещением. Разумеется, что сборный поддон может располагаться и под всем функциональным блоком. В улавливающем поддоне может быть предусмотрен, например, один или несколько датчиков жидкости, которые при накоплении в улавливающем поддоне жидкости вызывают срабатывание звуковой и/или оптической тревожной сигнализации или вызывают выключение установки.

Складское помещение целесообразно снабдить по меньшей мере одними рулонными воротами. Рулонные ворота устанавливаются, не занимая особенно много места, и в случае необходимости обеспечивают свободный доступ в складское помещение, например, также снаружи.

Не говоря о том, что рулонные ворота занимают сравнительно мало места, они также относительно легко, т.е. в смысле приложения небольших усилий, открываются и закрываются.

В целесообразном исполнении предлагаемой в изобретении установки на отдельные помещения предусмотрено по меньшей мере по одному центральному соединителю и по меньшей мере по одной системе распределения огнегасящего средства.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения может быть предусмотрен трубопровод, используемый в качестве так называемого ″полустационарного пожарного трубопровода″. Это позволяет в случае аварии быстро инертизировать саму систему, не подвергая опасности окружающую среду и пожарных. С этой целью можно использовать все известные огнегасящие средства, например CO2, азот, измельченные в порошок аэросилы, сипернаты или иные аналогичные агенты. Вместо одного распределителя огнегасящего средства отдельные помещения могут по отдельности снабжаться снаружи штуцерами для подключения линий подачи огнегасящих средств. Это позволяет, по необходимости, подавать в различные помещения различные огнегасящие средства. Например, может оказаться так, что в одном из помещений в качестве огнегасящего средства вместо воды должен применяться углекислый газ (CO2). Например, в кабине управления может потребоваться применение в качестве огнегасящего средства порошка или пены вместо воды или CO2.

Кроме того, может быть предусмотрен коллектор, расположенный, например, в зоне крыши транспортного контейнера и имеющий расположенные на расстоянии друг от друга форсунки. Это позволяет при необходимости распылять жидкость по всей установке. Также это позволяет осуществлять снаружи охлаждение установки путем распыления на нее жидкости или ее орошения жидкостью снаружи.

Предпочтительно, чтобы все помещения установки, или все помещения функционального блока были в отдельности герметично изолируемыми. С этой целью предусмотрены двери, имеющие электрические дверные контакты и автоматически закрывающиеся при пожаре.

Целесообразно снабдить установку по меньшей мере одним соединителем для подключения вспомогательных сред. Возможными вспомогательными средами являются вода, газ, пар, сжатый воздух, азот, электрический ток и т.п.

Для подачи внутрь вспомогательных сред может быть предусмотрен по меньшей мере один пучок трубопроводов (общая шина), который должен быть доступен снаружи. Это позволит сократить число необходимых обращенных наружу стыковочных средств, повышает степень интеграции и улучшает мобильность.

Осуществление изобретения

Изобретение ниже описывается более подробно на примере вариантов его осуществления и поясняется чертежом, на котором показана предлагаемая в изобретении установка.

На чертеже приведен план (горизонтальная проекция) предлагаемой в изобретении установки 1, полностью интегрированной в инфраструктурное устройство, конструктивно оформленное в виде стандартного транспортного контейнера 2 для морских перевозок длиной 40 футов (13 м), шириной около 2,4 метра и высотой примерно 2,9 метра. Это соответствует стандарту ISO 668.

Установка 1, как это видно на приведенном плане, разделена на различные помещения (отсеки) и в рассматриваемом варианте осуществления изобретения включает в себя складское помещение 3, рабочее помещение 4, кабину 5 управления (кабину КИПиА), а также шлюзовую кабину 6. Вся установка может эксплуатироваться во взрывозащищенной зоне. Шлюзовая кабина 6 позволяет входить в установку 1 без необходимости остановки проводимого в ней процесса. Все помещения герметично запираются с помощью дверей. Следовательно, в шлюзовую кабину 6 можно войти снаружи, и в это время двери в рабочее помещение 4 и в кабину 5 управления будут заперты. После закрытия наружных дверей можно на выбор открывать двери в рабочее помещение и/или в кабину 5 управления. Все двери снабжены дверными контактами, вследствие чего, например, при одновременном открытии дверей шлюзовой кабины 6 и рабочего помещения 4 может произойти автоматическое выключение установки.

В складском помещении 3 расположена, например, тара (контейнеры) для исходных веществ или побочных продуктов. При этом о такой таре, или контейнерах, можно говорить как об устройствах для приема и/или выработки исходных веществ. Контейнеры установлены предпочтительно на весах, чтобы можно было осуществлять контроль уровня их заполнения или определять массовый расход вещества при опорожнении или наполнении путем вычисления баланса. На стенках складского помещения предусмотрены оптические индикаторы показаний весов.

Для обеспечения простоты замены тары, имеющейся в складском помещении 3, это помещение может открываться снаружи посредством предусмотренных для этого рулонных ворот и во время работы установки 1. Рулонные ворота могут иметь электрический или пневматический привод.

Стенки складского помещения 3, а также остальные стенки установки 1 предпочтительно выполнены в виде противопожарных барьеров. Пол кабины управления оборудован поддоном, который соответствует требованиям законодательства о защите водных ресурсов и объем которого рассчитан на улавливание количества жидкости, находящейся в наибольшем контейнере. В поддоне находятся датчики жидкости, способные обнаруживать утечку из контейнера или установки, подавать сигнал тревоги и при необходимости выключать установку. В складском помещении также предусмотрены пожарные датчики, газовые датчики, а также выключатели для штатного или экстренного отключения установки.

Кондиционирование воздуха во всей установке целесообразно осуществлять с помощью охлаждающих или нагревательных трубок, установленных под потолком. Эти трубки целесообразно выполнять с поперечным оребрением и подключить к контуру циркуляции охлаждающей воды. В качестве альтернативы этому можно предусмотреть один или несколько модулей кондиционирования воздуха.

Складское помещение 3, как и все остальные помещения, подключено к линии подачи огнегасящего средства.

В рабочем помещении 4 могут быть предусмотрены как средства для разработки химической продукции, так и средства для промышленного производства этой продукции. Ими являются реакторы для химического превращения исходных веществ в продукты, подогреватели реакторов, емкости для сырья, теплообменники, испарители, конденсаторы, закалочные ступени, термостаты для снабжения хладагентами или теплоносителями, аппараты для подготовки, переработки, очистки и разделения веществ, например дистилляционные колонны, насосы, вакуумные насосы, и т.д. В рабочем помещении 4, кроме того, предусмотрены необходимые трубопроводы с соответствующей арматурой. К ней относятся измерители температуры, давления, уровня жидкости, расходомеры, регулирующие вентили, вентили с электромагнитным управлением, приводные двигатели и т.д. При этом указанное оборудование является в контексте изобретения вспомогательными агрегатами.

Соответствующая аппаратура управления размещена в распределительных шкафах (пультах управления), которые в предпочтительном варианте распределены в рабочем помещении 4. Эти шкафы и пульты могут быть предусмотрены и в отдельной кабине 5 управления. Под аппаратурой управления понимается устройство для управления процессом химического превращения и/или регулирования этого процесса.

Предусмотренные в рабочем помещении 4 технологические аппараты сообщаются с находящимися в складском помещении 3 контейнерами и тарой для хранения посредством трубопроводов, проходящих через стенки установки 1 и предпочтительно выполненных в виде металлических труб. При этом такие трубопроводы относится к встроенным в инфраструктурное устройство коммуникациям, обеспечивающим возможность обмена веществом и/или энергией и/или информацией между самими устройствами и/или между устройствами и реактором.

Все помещения установки могут иметь силовые элементы, которые частично подпирают стенки по типу каркаса и на которых могут устанавливаться электрические компоненты, контейнеры для хранения, технологические аппараты и т.п., закрепляемые таким образом, чтобы система в целом была пригодна для транспортировки.

Используемые с этой целью силовые элементы могут быть выполнены, например, в виде металлических полых профилей, которые могут служить как для придания жесткости установке, так и для крепления компонентов, а также для прокладки и разводки линий коммуникаций и труб.

Полые профили могут, например, иметь набор резьбовых отверстий, расположенных по стандартной схеме, что обеспечивает возможность простого крепления на них самых разных устройств. В контексте изобретения полые профили представляют собой монтажную зону.

Электрические и пневматические линии предпочтительно защищены и экранированы за счет их размещения в соответственно предусмотренных для этого кабельных каналах. Аппараты и приборы, находящиеся в рабочем помещении 4, не обязательно должны быть во взрывозащищенном исполнении, поскольку рабочее помещение 4 является герметично запираемым и принудительно вентилируемым.

В стенках между помещениями установки 1 могут быть предусмотрены окна, позволяющие наблюдать, например, за происходящим в рабочем помещении 4 из кабины 5 управления.

Для освещения помещений установки 1 предусмотрены электронные осветительные средства, предпочтительно в виде светодиодов высокой яркости. Это обеспечивает, с одной стороны, энергетически эффективное генерирование света, а с другой стороны, равномерное освещение всех помещений. Кроме того, такие осветительные средства обеспечивают простоту соблюдения нормативных положений по охране труда. Дополнительно к штатному освещению предусмотрено аварийное освещение, которое, например, встроено в потолок транспортного контейнера.

Вентиляция рабочего помещения организована с помощью средств принудительной приточной (с подачей воздуха извне) вентиляции. С этой целью воздух подается из системы воздухоснабжения. В другом варианте, в отсутствие повышенных требований к взрывозащищенности, воздух забирается снаружи и подается внутрь вентиляторами. Кроме того, с целью вентилирования рабочее помещение 4 может быть связано, например, с кабиной 5 управления.

Как уже было отмечено выше, снабжение установки вспомогательными средами, такими как электрический ток, вода, азот, сжатый воздух и т.д., осуществляется посредством предусмотренного с наружной стороны транспортного контейнера соединителя (разъема) для подключения жгута/пучка кабелей/трубопроводов. При этом о таком соединителе можно говорить как об обращенном наружу стыковочном средстве для подачи энергии или вспомогательной среды или побочного продукта. Оттуда энергия или вспомогательная среда может направляться в рабочее помещение 4, где на распределительной станции может быть организован прием вспомогательных сред. Необходимые для этого трубопроводы могут быть проложены, например, на промежуточном уровне над улавливающим поддоном.

Потоки отходящих газов из отдельных помещений могут собираться сборным каналом и вместе отводиться наружу. Кроме того, могут быть предусмотрены средства для очистки отходящих газов, например скрубберы для мокрой очистки газов и/или фильтры для мелкой пыли. Очищенные отходящие газы могут выводиться наружу через предусмотренный на крыше транспортного контейнера камин (выводную трубу). Такой камин в контексте изобретения относится к обращенному наружу стыковочному средству для отвода энергии и/или вспомогательной среды и/или побочного продукта.

Если в рабочем помещении 4 должны быть предусмотрены распределительные ящики, они должны быть закрыты воздушной завесой, создаваемой сжатым воздухом, или должны продуваться, чтобы в случае утечки в рабочем помещении 4 коррозионно-активных газов воспрепятствовать их проникновению в распределительные ящики. Это создает возможность раннего обнаружения возможного возгорания из-за неполадок в электрической сети. Поток продувочного сжатого воздуха, подаваемый в распределительные ящики, может направляться, например, через интегрированные пожарные сигнализаторы.

Кабина 5 управления также может быть снабжена средствами принудительной вентиляции. Это может быть полезным, в том числе, ввиду возможно необходимого охлаждения электрического оборудования. В дополнение к этому или вместо этого может быть предусмотрен встроенный в потолок кондиционер с охлаждающими и/или нагревательными трубками.

1. Инфраструктурное устройство для установки, предназначенной для проведения химических процессов, являющееся передвижным и включающее в себя:
а) встроенные коммуникации, обеспечивающие возможность обмена веществом, и/или энергией, и/или информацией между устройствами для приема и/или выработки исходных веществ, устройствами для приема и/или выработки продуктов и устройством для управления процессом химического превращения исходных веществ в продукты и/или регулирования этого процесса и/или между по меньшей мере одним реактором для химического превращения исходных веществ в продукты и указанными устройствами, и
б) по меньшей мере одну монтажную зону, в которой устанавливаются указанные устройства и/или реакторы, отличающееся тем, что:
в) инфраструктурное устройство ограничивает в пространстве по меньшей мере одно помещение, в котором можно ходить,
г) монтажная зона расположена в указанном помещении и
д) инфраструктурное устройство имеет систему распределения огнегасящего средства.

2. Инфраструктурное устройство по п.1, отличающееся тем, что монтажная зона включает в себя несколько держателей для установки указанных устройств, и/или указанных реакторов, и/или вспомогательных агрегатов.

3. Инфраструктурное устройство по п.2, отличающееся тем, что по меньшей мере часть держателей имеет форму правильного шестиугольника, и эти шестиугольные держатели расположены рядом, гранича друг с другом стенками, по типу пчелиных сот.

4. Инфраструктурное устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что система распределения огнегасящего средства обеспечивает распределение огнегасящего средства в указанном помещении.

5. Инфраструктурное устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что система распределения огнегасящего средства содержит коллектор, обходящий инфраструктурное устройство и имеющий множество расположенных на расстоянии друг от друга форсунок для распыления огнегасящего средства по установке.

6. Инфраструктурное устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что оно имеет по меньшей мере один доступный снаружи соединитель для подачи огнегасящего средства в систему распределения огнегасящего средства.

7. Инфраструктурное устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что указанное помещение имеет средства принудительной вентиляции.

8. Инфраструктурное устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что указанное помещение является герметично изолируемым.

9. Инфраструктурное устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что под указанным помещением расположен улавливающий поддон.

10. Инфраструктурное устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что оно имеет в указанном помещении две монтажных зоны, проходящих перпендикулярно друг другу.

11. Инфраструктурное устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что оно имеет по меньшей мере одно обращенное наружу стыковочное средство для подвода или отвода энергии и/или вспомогательной среды и/или побочного продукта.

12. Инфраструктурное устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что оно выполнено в формате стандартного контейнера, прежде всего контейнера, соответствующего стандарту ISO 668.

13. Установка для проведения химических процессов, содержащая:
а) по меньшей мере одно устройство для приема и/или выработки исходных веществ,
б) по меньшей мере одно устройство для приема и/или выработки продуктов,
в) по меньшей мере один реактор для химического превращения исходных веществ в продукты и
г) по меньшей мере одно устройство для управления процессом химического превращения и/или регулирования этого процесса,
и построенная на основе инфраструктурного устройства по одному из пп.1-12.

14. Способ производства продукции с использованием установки по п.13, характеризующийся тем, что:
а) в течение первого периода времени производят первое количество продукции, записывая информацию, необходимую для управления процессом химического превращения в реакторе или регулирования этого процесса, в устройстве для управления процессом химического превращения или регулирования этого процесса,
б) увеличивают производственную мощность установки, сохраняя инфраструктурное устройство и устройство для управления процессом химического превращения или регулирования этого процесса,
в) в течение второго периода времени производят второе количество продукции, считывая информацию, необходимую для управления процессом химического превращения в реакторе или регулирования этого процесса, из устройства для управления процессом химического превращения или регулирования этого процесса,
причем второе количество больше первого, а второй период времени позже первого.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к реактору для получения поликристаллического кремния с использованием моносиланового метода. Реактор (10) содержит днище (2), в котором имеется множество форсунок (4), через которые в реактор поступает кремнийсодержащий газ, множество также установленных на днище (2) реактора стержней (6), находящихся на расстоянии от форсунок (4), и выпускное отверстие (8) для газа, предназначенное для подачи отработанного моносилана для обогащения и/или переработки, причем выпускное отверстие (8) для газа расположено на свободном конце внутренней трубы (20).

Изобретение относится к микрожидкостному устройству, которое может быть использовано для проведения химических, биохимических или физических процессов. Микрожидкостное устройство содержит множество камер и путь прохождения, соединяющий множество камер, выполненных с возможностью размещения, по меньшей мере, одной магнитной частицы, проходящей одну за другой множество камер.

Изобретение относится к нагреву с помощью СВЧ излучения углеводородного сырья для проведения эндотермических каталитических реакций и/или к поглощению поверхностью твердого тела (в данном случае катализатора) углеводородных газов и последующей их десорбции при воздействии на насыщенный адсорбент СВЧ излучения. Универсальный револьверный реактор-адсорбер для углеводородов состоит из батареи металлических сосудов, расположенных вокруг центральной оси, источник СВЧ энергии - магнетрон закреплен сбоку каждого сосуда, к каждому сосуду присоединены штуцеры для подачи сырья и вывода продуктов в нижней и верхней части корпуса, соответственно; сосуды соединены между собой системой трубопроводов с клапанами для работы в разных режимах. Изобретение позволяет повысить производительность, надежность, универсальность, многорежимность применения и качество получаемых продуктов.
Предложен трубчатый реактор для проведения реакций полимеризации, в котором расчетное давление PR составляет 40-65 бар (изб.), и по меньшей мере часть такого реактора имеет вертикальную ориентацию, причем по меньшей мере участок этой вертикальной части окружен концентрической рубашкой, в которой протекает охлаждающая текучая среда, а расчетное давление рубашки реактора PJ ниже значения 0,0018РR 2,25 бар (изб.).
Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно способу получения биологически активного продукта из побочного сырья пантовых оленей. .

Изобретение относится к технике физико-химических процессов, включая проведение реакций, приготовление растворов, эмульсий, может быть использовано в качестве стенда в научно-исследовательских работах и в промышленных технологиях.

Изобретение относится к устройствам для создания колебаний в жидкой проточной среде и может быть использовано для проведения различных физико-химических, гидромеханических и тепломассообменных процессов в системах «жидкость-жидкость» и «твердое-жидкость».

Изобретение относится к технологии получения волокнистых углеродных материалов методом пиролиза ароматических и неароматических углеводородов. .

Изобретение относится к способу частичного окисления углеводородов в реакторе, в соответствии с которым в него подают поток, содержащий углеводород, и поток, содержащий кислород.

Изобретение относится к способу омыления сложных эфиров и к способу утилизации натриевых солей в производстве капролактама, а также к установкам для их осуществления.

Изобретение относится к способу и установке для производства метанола из газа газовых и газоконденсатных месторождений через синтез-газ с использованием избыточного тепла основного процесса для регенерации метанола из водно-метанольного раствора, возвращаемого после ингибирования гидратообразования в системе сбора, подготовки и дальнейшего транспорта газа установки комплексной подготовки газа (УКПГ). Способ включает каталитический паровой риформинг газа, рекуперацию тепла конвертированного и дымовых газов, сепарацию, осушку, компрессию синтез-газа, синтез метанола из синтез-газа на низкотемпературном катализаторе, сепарацию метанола-сырца и ректификацию метанола и дополнительно стадии регенерации метанола из водно-метанольного раствора, использованного в установке комплексной подготовки газа в качестве ингибитора гидратообразования, и смешения метанола-ректификата с регенерированным метанолом. Установка дополнительно включает блок регенерации метанола и узел смешения синтезированного метанола-ректификата и регенерированного метанола. Технический результат - создание экономичного способа, сочетающего производство и регенерацию метанола в рамках единой комплексной установки. Это улучшает экономические показатели установки метанола, в частности улучшает качество и уменьшает себестоимость получения метанола, и устраняет дополнительные экологические риски газодобычи. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к отрасли переработки нефти и газа и может быть использовано для получения синтетических жидких углеводородов и метанола на установке, интегрированной в объекты промысловой подготовки газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений. Способ включает нагрев исходного природного газа, смешение перегретого пара с исходным природным газом, одностадийную конверсию парогазовой смеси в печи риформинга в конвертированный газ, охлаждение конвертированного газа и разделение его на два потока, при этом первый поток подвергают одностадийному каталитическому превращению в метанол, а второй поток подвергают каталитическому синтезу с получением сжиженных углеводородных газов, которые направляют на конверсию совместно с исходным природным газом, и жидких углеводородов, которые подвергают стабилизации в ректификационной колонне. Также предложена установка для осуществления способа получения синтетических жидких углеводородов и метанола, интегрированная в объекты промысловой подготовки. Изобретение обеспечивает эффективное совместное получение метанола и синтетических жидких углеводородов в одной технологической схеме в процессе промысловой подготовки. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для охлаждения подвергающихся воздействию высокой температуры агрегатов в охлаждаемых реакторах для газификации углеродосодержащих видов топлива с помощью кислородосодержащих газифицирующих агентов, при этом стенки ректора охлаждаются посредством циркуляционного контура охлаждающего вещества. При помощи способа должно быть надежно предотвращено проникновение субстанций из реактора в контур охлаждения при возможных утечках. Это достигнуто за счет того, что подлежащие охлаждению агрегаты, такие как, например, газификационные горелки, муфели горелок или подобные, оснащены собственным контуром охлаждения, при этом контур охлаждения непосредственно соединен с главным контуром охлаждения. Изобретение позволяет уменьшить сложность и стоимость оборудования. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к химической промышленности, конкретно к технике получения экологически чистых углеводородных газов - пропеллентов, применяемых в качестве газа-вытеснителя для аэрозольных упаковок. Установка для получения углеводородных пропеллентов содержит соединенные трубопроводами адсорберы для осушки и очистки компонентов пропеллентов с размещенными в них цеолитами, теплообменники, печь, узел получения композиции углеводородного пропеллента. В схему включены два блока адсорберов по три адсорбера в каждом блоке. Схемой обвязки трубопроводов предусмотрено отключение любого адсорбера для проведения процесса регенерации. Процесс регенерации адсорберов в каждом блоке проводится поочередно. Для проведения регенерации используется паровая фаза очищенного пропана или бутана. В качестве сырья используются: пропан и бутан. Изобретение позволяет получать продукцию высокого качества из пропана и н-бутана с низким содержанием сернистых до 0,00001%, и значительно снизить эксплуатационные и капитальные затраты на реализацию установки и проведение процесса. 2 ил.

Изобретение относится к области нефтепереработки. Изобретение касается установки комплексной переработки нефти, включающей в себя взаимосвязанные конвертер газообразных углеводородов, реактор паровой конверсии оксида углерода, влагоотделитель, совмещенный аппарат гидрирования и сероочистки, блок очистки синтез-газа от диоксида углерода, средство перекачивания жидких сред, теплообменник. Установка снабжена кавитатором, водородной мембраной и аппаратом гидрирования углеводородов, который совмещен со средством сероочистки и связан с конвертером углеводородов, через теплообменник связанным с реактором паровой конверсии оксида углерода, а последовательно связанные влагоотделитель и блок очистки синтез-газа от диоксида углерода предназначены для приема продуктов паровой конверсии оксида углерода, их обработки и передачи обработанной смеси в кавитатор через водородную мембрану. Кавитатор связан со средством перекачивания жидких сред и представляет собой блок из одного или нескольких блоков попарно соединенных центробежных кавитационных насосов, которые включают в себя центробежные турбины, установленные соосно и обращенные навстречу друг другу лопастями турбин, при этом каждая из турбин приводится во вращение независимыми электродвигателями, которые имеют возможность привода турбин насосов синхронно или асинхронно в одном или в противоположных направлениях, при этом водородные мембраны примыкают непосредственно к корпусам кавитационных насосов, а внутри корпусов аппаратов гидрирования расположены катализаторы гидрирования. Изобретение также касается способа комплексной переработки нефти в установке. Технический результат - получение чистого синтез-газа, атомарного водорода, улучшение транспортировки продуктов переработки нефти. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к реакторам непрерывной обработки, системе, содержащей такой реактор, и способу обработки текучей среды. Реактор содержит внешний резервуар, имеющий внутреннюю поверхность, напротив которой может находиться обрабатываемая текучая среда, внутренний резервуар, находящийся внутри внешнего резервуара и имеющий внешнюю поверхность, служащую в качестве поверхности теплообмена для обрабатываемой текучей среды, и внутреннюю поверхность, разработанную так, чтобы позволять теплообменной текучей среде течь в, по существу, равномерной тонкой пленке, и кольцевое пространство, заданное между внешним резервуаром и внутренним резервуаром, для обеспечения прохода, вдоль которого может подаваться обрабатываемая текучая среда, где данное кольцевое пространство разработано так, чтобы поддерживать разность температур между внешним резервуаром и внутренним резервуаром, придавая обрабатываемой текучей среде относительно высокие скорости переноса. Изобретение обеспечивает равномерное тонкое распределение обрабатываемой текучей среды на поверхности обработки, усиление перемешивания компонентов, высокие скорости переноса и высокую производительность. 3 н. и 46 з. п. ф - лы, 9 ил., 6 пр.

Описано устройство, трубчатый проточный реактор идеального вытеснения с ламинарным потоком, для производства силиламинов и, в частности, трисилиламина (TSA) с высоким выходом из газообразного аммиака и газообразного моногалосилана. Данное устройство может представлять собой трубчатый проточный реактор, в который включена первая часть реактора, определяющая зону впуска газа, вторая часть реактора, определяющая зону реакции, и третья часть реактора, определяющая зону разделения, причем зона реакции образует область контакта реагентов. Трисилиламин можно собирать в зоне разделения в сборный сосуд в виде охлаждаемой ловушки. Изобретение позволяет уменьшить выход загрязнений и разложений силиламинов. 3 н. и 39 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к способу получения углеводородного автомобильного топлива, который заключается в том, что исходное углеводородное автомобильное топливо смешивают с дистиллированной водой в равных весовых пропорциях, полученную водотопливную смесь в трубчатом проточном реакторе подвергают воздействию волн СВЧ частотой 10-30 ГГц, затем обрабатывают в вихревом трубчатом реакторе при избыточном давлении 0,5-3,5 МПа и температуре 10-30°C в присутствии сплавов металлов Cr, Ni, Fe, из которых выполнены завихрители вихревого трубчатого реактора. Технический результат заключается в упрощении технологического процесса получения углеводородного автомобильного топлива за счет воздействия волн СВЧ при избыточном давлении на водотопливную смесь в вихревом трубчатом реакторе. Применение данного способа позволяет уменьшить использование ископаемого сырья, нефти для получения автомобильного топлива. 2 пр., 2 табл.

Изобретение описывает систему супервысушивания биомассы, которая содержит множество резервуаров, включая, по меньшей мере, один высушивающий резервуар, содержащий расплавленную соль в качестве жидкого средства теплопередачи, которое находится в контакте с биомассой и превращает ее в биоуголь; и, по меньшей мере, один резервуар с водой, содержащий воду для промывки соли, которая находится в контакте с биоуглем и охлаждает биоуголь, для удаления соли, прилипшей к биоуглю, и систему транспортирования, перемещающую биомассу через множество резервуаров в первом направлении при перемещении биоугля во втором направлении, противоположном первому направлению, таким образом, что, по меньшей мере, один резервуар с водой, содержащий воду для промывки соли, предварительно нагревает биомассу и одновременно охлаждает биоуголь. Изобретение также описывает систему супервысушивания, которая содержит высушивающий резервуар с расплавленной солью, множество резервуаров с водой для удаления прилипшей соли к биоуглю, систему транспортирования для перемещения биомассы и биоугля через высушивающий резервуар и множество резервуаров с водой в противоположных направлениях, при этом множество резервуаров с водой имеют различные температуры. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Корончатый элемент для закрепления насадки в массообменной колонне содержит удлиненный лист, который содержит верхний элемент, стеновой элемент и нижний элемент, причем стеновой элемент расположен между верхним элементом и нижним элементом таким образом, что первая линия сгиба образуется между верхним элементом и стеновым элементом. Вторая линия сгиба образуется между стеновым элементом и нижним элементом, причем верхний элемент выполнен с множеством разрезов, причем нижний элемент выполнен с множеством выемок. Количество разрезов меньше, чем количество выемок. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх