专利名称：用于使横跨阀的过程流动流的压力相等的系统和过程的制作方法
技术领域：
本公开涉及用于使横跨阀的过程流的压力相等的系统和方法。
背景技术：
传统燃料源的可持续性和环境稳定性已成为关注的焦点。由于对燃烧碳氢化合物 相关的环境关注日益增多以及石油的可变成本，因此替代性燃料的适用性正被研究并正获得认可。因此，使用诸如藻类和木质纤维类生物质的有机材料越来越被认为是有前景的替代性燃料源。已经为转换这种有机原料设计了过程装置。通常，应用若干泵和阀来加压过程并且控制过程流的流动。过程流动流内的有机材料通常由研磨性流体和/或潜在腐蚀性流体组成。流动流还能够包括多种污泥有机颗粒。这些流动流的特征能够导致在过程的加压阶段期间整个系统中存在相当大的压差。流动流以能够损坏阀和其它过程设备的增加速度流动。这些高压流动流能够对系统的阀和组成部件具有极强的腐蚀性。系统的阀和组成部件的退化增加了维修成本并且弓丨起过程装置内的安全问题增加。在此公开了用于使横跨阀的过程流的压力相等的改进系统和方法。
发明内容
根据一个实施例，提供了一种用于使横跨一个或多个阀的流动流的压力相等的系统和过程。应用了如下的过程回路所述过程回路具有清洁的非研磨性流体和用于将压力传递到过程流动流的至少一个从动缸。从如在此公开的示例性实施例的以下详细描述中，本公开的前述和其它目的、特征以及优势将变得更加显而易见。
以下附图形成本说明书的一部分并且被包括成进一步证明本公开的某些方面。通过结合在此呈现的具体实施例的详细描述，参照这些附图中的一张或多张可以更加充分理解本公开。图I图解了根据一个实施例的用于处理固液料衆的不例性系统；图2图解了根据另一个实施例的用于处理固液料衆的不例性系统；
图3图解了根据一个实施例的用于使横跨过程阀的压力相等的示例性系统；以及图4图解了根据一个实施例的用于使横跨过程阀的压力相等的示例性方法的流程图。
具体实施例方式本公开涉及一种用于使横跨系统内的一个或多个阀的过程流动流的压力相等或均衡的系统和方法。将理解的是，为了简单且清晰地进行说明，在认为合适的情况下，可以在附图之中重复使用附图标记，以指代对应或类似的元件。另外，陈述了许多具体细节以透彻理解在此描述的示例性实施例。然而，本领域的技术人员应当理解的是，在不具备这些具体细节的情况下，也可以实践在此描述的示例性实施例。在其它示例中，没有详细描述方法、程序和部件，以免难以理解在此描述的实施例。在此公开的过程和系统采用了非研磨性的清洁流体流，所述非研磨性的清洁流体流与待处理的腐蚀性或研磨性的固液料浆分开。这些非研磨性的清洁流体流允许打开和关 闭阀(例如，针形阀)而没有在此公开的固液料浆会导致的研磨和腐蚀作用。通过使用从动缸使得横跨在此公开的过程和系统内的阀的压力相等，所述从动缸在允许保持清洁流体源与过程流(诸如，固液料浆)分离的同时使得压力相等。这能够与若干针形阀和从动缸相协调，使得贯穿整个过程压力相等。由于压力相等，因此在打开过程阀时，固液料浆将不会达到损坏过程部件的高速度。在2008年11月17日提交的PCT/NZ2008/000309中描述了固液料浆给料(诸如，用于生产替代性石化给料的干燥清洁污泥、生物固体污泥、除褐煤的污泥(de-lignitisedsludge)和藻类)的高压、高温处理方法并且公布为WO 2009/063204。所述申请的全部内容以援引的方式明确并入本发明。图I图解了根据一个实施例的用于处理固液料浆的示例性系统I。应当结合图3查看图1，所述图3图解了使阀压力相等的过程回路，所述过程回路与系统I相连并且形成系统I的一部分。系统I包括加压段2、处理段3和输出段4。加压段2给待处理的固液料浆给料7加压；处理段3加热且处理加压的给料7，然后冷却产生的初级产品流；并且输出段4使产品流减压并且输出产品流。给料7能够由待转变成有用碳氢燃料的多种有机材料(例如，用于生产碳氢化合物的干燥清洁污泥、生物固体污泥、除褐煤的污泥和/或藻类)组成。通常，给料7能够是可在高压条件下在系统中处理以转变成原油、碳氢化合物或绿色无害化学品的任何生物材料或有机材料。所述给料还能够包含研磨性和/或“肮脏”的颗粒物质，所述颗粒物质研磨和/或腐蚀系统的阀以及组成部件。而且，如果达到特定的流速并且缺乏避免达到所述速度的控制，则能够损坏系统I的阀和组成部件。固液料浆给料7还能够被称作污泥、流体、生物质、凝结物(concrete)或其它表示待转变成替代性石化给料(诸如原油、碳氢化合物和/或绿色无害化学品)的有机材料的术语。给料在由处理段3处理之前，进入加压段2且被加压。加压段2包括进给罐10，所述进给罐10通过止回阀13所在的管道连接到第一泵11。第一泵11包括第一活塞12，所述第一活塞12在缸体内上下运动并且由任何适当的装置驱动。然而，如果使用替代形式的泵，则可以由对本领域的技术人员显而易见的其它适当的泵送装置来取代活塞。第一泵11构造成从进给罐10抽吸给料7并且提供初始低增压。例如，通过运动柱塞产生真空能够从进给罐10抽吸给料7。这致使给料7经由管道和止回阀13从进给罐10运动到第一泵11。止回阀13防止给料7运动回进给罐10。此外，加压段2可选地包括适于包含添加剂14a的添加剂罐14。添加剂罐与添加剂泵15相连，所述添加剂泵15通过管道将一种或多种添加剂泵送到第一泵11，所述管道将添加剂罐14连接到第一泵11。这在第一泵11中形成了给料7和添加剂14a的混合物。第一阀16定位在与第一泵11以及加压装置(呈第二泵17形式)相连的管道上。能够关闭第一阀16，以允许第一泵11在泵11内混合给料7和添加剂14a，并且能够打开该阀，以允许经由管道将给料/混合物从第一泵11泵送到第二泵17。给料7在被从进给罐10排放之后能够是研磨性或腐蚀性流动流，泵送所述研磨性或腐蚀性流动流通过过程中的多种管道或管路、阀、反应器、和/或分离单元。·第二泵17是高压泵，所述高压泵包括呈圆筒形式的泵外壳，第二浮动活塞或活塞18位于所述泵外壳内。第二活塞18能够沿着缸体以常用方式前后滑动。如果使用替代形式的泵，则对本领域的技术人员显而易见的其它泵送装置可以取代活塞。第二泵17构造成给离开泵11和阀16的固液料浆给料7加压。具体地，泵17构造成使得活塞18的一侧适于与清洁的非研磨性流体相接触，所述清洁的非研磨性流体已经被与第二泵相连的传统的单独泵送系统独立加压。非研磨性流体通常是清洁或纯净的流体，诸如水或油。与固液料浆给料相反，在泵活塞另一侧的非研磨性流体不包含腐蚀性或研磨性颗粒物质，并且因此不会研磨、腐蚀或阻塞系统I中的阀。因此，该种流体被称作为清洁或纯净的。系统通过打开第一阀16并且致动第一泵11将固液料浆给料7泵送到第二泵17的缸体内而运行。当固液料浆给料7进入第二泵时，致使第二活塞18沿着缸体运动并且将非研磨性纯净流体从缸体的另一端推出并且经由打开的释放阀推入到储液器(未示出)中。第二泵17还与第二阀19相连。在通过第一泵11将给料7泵送到第二泵17中之后，关闭第一和第二阀16和19。然后分离泵给保持在第二泵中的纯净流体加压。这致使活塞18通过推靠固液料浆给料7而传递纯净流体的压力，从而以间接方式为给料/混合物加压。然后能够打开第二阀19，以允许加压的固液料浆给料7从第二泵17运动到处理段3。第一和第二阀16、19 ;第一和第二泵11、17 ;和第一以及第二活塞12、18形成了加压段2的一部分。尽管关于具有其中设有浮动活塞的缸体的泵描述了间接加压，但是如本领域的技术人员理解的那样，可以替代地使用其它形式的泵。可选地，系统能够适于允许通过沿着管道的一段或在其它适当位置中包括加热装置(未示出)而在加压段2中适度预热给料7。处理段3包括用于将加压的给料7加热到超临界温度的处理装置。通常，将给料7加热到250摄氏度和400摄氏度之间的温度。然而，可以设想的是，本发明的系统和方法还可以用于在所述范围之外的温度下处理给料7。
在加压段3中能够加压给料7，并且可替代地或附加地，在处理段3中能够加压/进一步加压给料7。处理装置能够包括处理容器20，所述处理容器20包括第一层21和第二层22以及第一端部30和基本与第一端部30相对的第二端部31。开口定位在压力容器的第一端部30处或附近并且连接到第二阀19的出口。压力容器的第一层21实质上是第一管21，所述第一管21具有第一端部27，所述第一端部27与开口相连以形成通向压力容器20的入口 28。第一管21同心定位在第二管22内，所述第二管22形成压力容器20的壳体。在第一管21的外周表面和第二管22的内表面之间设置有空间26 (优选地为环形空间)。所述空间限定了处理容器20内的第二层22，并且通向出口 24。第一管21比处理容器20短且包括远端32，所述远端32在处理容器20的第二端部31之前终结。在第一管21的远端32和处理容器20的第二端部31之间设置有空间。所 述空间形成反应区域或反应室23，在所述反应区域或反应室23处，加压且高温的给料7反应以形成初级产品流。入口 28、第一层21、反应区域23、第二层22、和出口 24形成固液料浆给料7通过压力容器20的流体路径。第一和第二管21、22的内外表面均是热传递表面。除了在入口 28进入容器20的地方以及出口 24离开容器的地方之外，处理容器20的每个端部30、31均是密封的。这种布置方案允许处理容器20被用作压力容器，在所述压力容器中，在容器内保持相同的压力。在使用中，给料7通过入口 28进入第一层。固液料浆给料7运动通过由第一层21限定的流体流动路径并且在到达反应区域23之前被加热，在反应区域23处，加热装置25将给料7进一步加热到期望的温度，这致使给料7反应形成初级产品流。初级产品流还能够是包含来自处理容器20的初级产品的研磨性和/或腐蚀性流动流。加热装置25构造成在反应室23中将加压的给料7加热直到250摄氏度和400摄氏度之间。加热装置25可以呈元件或其它适当加热装置的形式。加热装置25能够直接插入到反应室23中以加热给料7、或者所述加热装置25能够适于位于反应室23的外部，以便在反应室23的位置处或附近加热处理容器20的壁。加热装置25能够通过辐射、对流、传导、包括微波和超声辐射的电磁辐射、或者所述加热方法的任何组合或者通过类似的加热方法在反应室23中加热加压的固液料浆给料7。然后，初级产品和任何未反应的给料7沿着由第二层22限定的流动流运动，在所述第二层22处，所述初级产品流在通过出口 24从处理段3被排放之前，冷却到环境温度或接近环境温度，例如80摄氏度或低于80摄氏度。实际上，第一和第二管21、22形成逆流换热器，其中第一管21由诸如薄壁金属管的高导热材料制成，以便确保高热传递系数。另外，提高热传递的翅片或其它表面特征可以包含在处理容器20、管21、22或者反应室23的热传递表面上或所述热传递表面中。压力容器20的出口 24位于处理容器20的靠近入口 28的外周上。然而，设想的是，根据容器的内部布置，出口 24能够位于处理容器20上的其它适当位置处。在一种形式中，处理容器20的容量至少为第二泵17的容器排量的六倍。这种容积差使得当致动泵17时固液料浆给料7能够在间歇的阶段中运动通过处理容器。S卩，泵17的一个周期能够致使固液料浆给料7的单次进料运动通过处理容器20路程的六分之一，从而与在致动泵17的情况下将流动流的相同进料推入处理容器20以及在泵接下来的连续作用下从处理容器20中抽出的情况相比，允许固液料浆给料7在处理容器20内的停留时间更长。通过允许更长时间的停留，固液料浆给料7能够被轻易地加热到期望的温度并且被给予充裕的时间在处理容器内经历期望的反应。如上所述，处理容器20的第一和第二管21、22优选地同中心，其中第一管21定位在第二管22内部并且在所述第一管21和所述第二管22之间限定了环形空间26。然而，设想的是，如对本领域中的技术人员显而易见的那样，处理容器20的第一层和第二层能够具有不同的形状和布置方案。例如，处理容器能够包括外壳，所述外壳具有入口和出口以及位于所述入口和所述出口之间的逆流换热器。这种布置方案允许流进的固液料浆给料7被加热装置和流出的已加热固液料浆给料7加热。类似地，通过流进的固液料浆给料7和与加热装置分开或远离所述加热装置来冷却流出的固液料浆给料7。可替代地，处理容器20能够包括任何其它适当的布置方案，通过所述布置方案，能够在加热并且随后冷却固液料浆给料7的同时，在压力的作用下保持固液料浆给料7。 现在参照系统I的输出段4，出口 24通过管道将处理容器20连接到输出段4。排放的初级产品(其还能够为研磨性或腐蚀性的)沿着所述管道运动到输出段4。输出段4可选地包括高压气体分离器40，以用于从初级产品流中分离出气体。在使用气体分离器的实施例中，处理容器20的出口 24与可以是已知类型的高压气体分离器40的入口相连，以便使初级产品8通过管道从处理容器20运动到气体分离器40。夹带的或形成在处理容器20中且残留在给料7中的任何气体均能够通过放气阀48 (其与气体分离器40相连)从气体分离器40排放出而离开系统。输出段还包括第三阀41，所述第三阀41与处理容器20的出口 24相连或如果气体分离器40包括在系统I内则与气体分离器的出口 42相连。第三阀41还与第三泵44相连。第三泵44是高压泵，所述高压泵作为减压装置以及排放泵。具体地，第三泵44包括呈圆筒形式的泵外壳，浮动第三活塞45位于所述泵外壳内。当初级产品流进入第三泵44中时，活塞45的一侧与初级产品流相接触。活塞45的另一侧与诸如水的纯净流体相接触，所述纯净流体是与第三泵44相连的单独的传统泵送系统的加压输出物。当初级产品流通过打开的第三阀41进入缸体时，活塞压靠在缸体另一个端部处的纯净流体上，并且在缸体的纯净流体端部处，通过打开的释放阀将流体推出到储液器(未示出)中。第三阀41受控以与加压段2中的第一阀16同时打开。这允许在处理段3中没有发生显著压力变化的情况下，在固液料浆给料7的进料通过第一阀16进入处理段3的同时，产品的进料离开处理段3。释放阀作用以自动将第三泵44内的压力保持与处理系统3中的压力大约相等、并且与当第二泵将给料7的进料传送到处理段3中时由第二泵17的泵送作用所产生的压力相等。当完成给料7的新的进料的运送时并且完成产品的最近进料的运送时，关闭第二阀19和第三阀41。持续第三活塞45的进一步打开活动。这致使缸体的给料端的容积增加，从而使得给料7减压。优选地，初级产品流减压至环境水平或接近于环境水平。然后，溶解在初级产品流中并且在气体分离阶段没有被排出的任何气体均能够通过第四阀47被喷射出，所述第四阀47与第三泵44相连并且还能够作用以给初级产品流减压。第三阀44还与呈排出阀46形式的第五阀相连。这允许减压的初级产品流通过第三泵44的致动通过排出阀46被泵出，所述排出阀46被打开以允许从系统排放初级产品流。因为初级产品流处于环境压力或接近环境压力，所以与在高压条件下通过排出阀排放初级产品流的情况相比，排出阀46承受更少的磨损并且因此更可靠。第四阀47有助于在打开排出阀46之前但在关闭第三阀41之后在第三泵44中降低初级产品流的压力，以便当打开排出阀46时避免快速磨损。以上描述了用于将固液料浆给料7转变成替代性石化给料(其能够包括例如原 油、碳氢化合物和/或绿色无害化学品)的广义方法的一个实施例。图2图解了根据另一个实施例的用于处理固液料浆的示例性系统。过程包括准备阶段50、处理阶段51、和分离阶段52。准备阶段50能够获得待处理的原料55并且将所述原料55形成为固液料浆给料53。处理阶段51将固液料浆给料53加压并且加热到预定最优温度和压力，以将固液料浆给料53转变成初级产品流54，所述初级产品流54以可控方式冷却且减压。初级产品流54能够是替代性的石化给料，所述石化给料包括但不局限于原油、碳氢化合物、绿色无害化学品和/或水。分离阶段52将气体从初级产品流54中分离。在示例性实施例中，能够在准备阶段50中通过添加剂泵59将来自添加剂罐64的一种或多种添加剂64a添加到原料55，以形成固液料浆给料53。处理阶段51将固液料浆给料53加压并且加热到预定最优温度和压力，以致使在固液料浆给料53中发生反应。在处理阶段中，通过加热且加压固液料浆给料53生产初级产品54。处理阶段能够包括加压段56、处理段57和输出段58。加压段56为固液料浆给料53加压。处理段57加热加压过的固液料浆给料53并且冷却产生的初级产品流54。输出段58减压并且输出初级产品54。能够以可控方式使初级产品54冷却且减压。初级产品54能够包含在处理段57中生产的期望的产品或者能够是没有被移除的污染物或者具有更低水平被移除的污染物的材料。在分离阶段52中，能够从初级产品54中分离气体。排放的初级产品流54通过产品分离器，以便被分离成一条或多条产品子流60、61和62。这可以通过溶剂萃取、蒸馏、沉淀、膜过滤、离心法、离子交换、干燥、蒸发、真空蒸馏/分离或任何其它适当的分离方法或对本领域的技术人员显而易见的方法组合来实现。在示例性实施例中，生产包括富含烃油的流的产品子流60、61、62。富含烃油的流能够用于取代原油或用于生产诸如柴油、航空燃料、润滑油、汽油或类似产品的材料的类似
女口
广叩ο该过程能够用于从固液料浆给料53中移除污染物或者该过程能够用于生产诸如包含可适于用作燃料的碳氢化合物或原油的产品的产品。因此，产品流54能够包含处理阶段中生产的期望的产品或者产品流可以是没有污染物或具有较低水平污染物的材料。图3图解了根据一个实施例的用于使横跨过程阀的压力相等的示例性系统并且能够在图I或图2的系统中实施。再次参照图1，阀19定位在泵17的下游处并且位于处理容器20的正前方。术语下游能够指的是过程中更朝向过程出口(例如朝向图I中的排出阀46)的任何相对地点。上游能够指的是过程中更朝向过程入口(例如朝向图I中的进给罐10)的任何相对地点。在泵17启动之前，横跨阀19 (图I中示出)具有很大的压力差。在阀19两侧上的给料(其能够是研磨性和/或腐蚀性的流)压力不相等的情况下，在打开阀并且泵送流动流通过所述阀时，过程流能够具有研磨且腐蚀阀19的作用。在如图I所示的过程流动中，类似的压差将在横跨阀41时产生。因此，在阀19的下游处具有压力P1，在阀19和41之间(包括反应器容器20和高压气体分离器40)的流动流中具有压力P2，并且在阀41 (图I中示出)的下游处具有第三压力P3。在启动泵17之前，应当使所有这些压力相等。现在参照图3,示出了清洁液体源90。如上相对于图I所示,活塞90—侧具有将转变成替代性石化产品的研磨性或腐蚀性流动流，并且在另一侧具有清洁的非研磨性流体，与第二泵17 (图I示出)相连的传统的单独泵送系统独立加压所述清洁的非研磨性流体。 清洁的非研磨性液体源90连接到活塞94的侧部上的清洁的非研磨性流体。在另一个实施例中，能够使用其它清洁的非研磨性流体源。在图3中还图解了针形阀92，其中，从动缸C布置在针形阀92的下游处。从动缸C包括活塞94，所述活塞94能够往复运动，即，沿着缸体C前后滑动。清洁的非研磨性流体在从动缸C的具有针形阀92的侧部上。因此，清洁的非研磨性流体包括在如下的管路中所述管路从泵活塞18开始，在清洁液体源90中横跨针形阀92并且抵达从动缸C。这样，通过针形阀92并且在针形阀92两侧上的流体是清洁的并且将不研磨针形阀92。针形阀92构造成当关闭时防止清洁的非研磨性流体流动，而当致动和打开时允许流体流过其中。在从动缸C的另一侧上是与分离器96相连且包括能够是研磨性和/或腐蚀性的流动流的管路。通过从动缸C中的活塞94的屏障，防止流动流污染活塞94另一侧上的清洁的非研磨性流体。然而，因为活塞94在从动缸C内自由地进行滑动往复运动，所以能够使从动缸C两侧上的压力相等。在打开针形阀92之前通过将活塞定位在从动缸C内的指点地点处使活塞94两侧上的压力相等。即，活塞94将朝向缸体的顶部滑动并且从动缸C的一侧上的清洁的非研磨性流体的压力将等于缸体C的另一侧上的流动流(潜在研磨性和/或腐蚀性)的压力。能够预定活塞94的位置，以使得活塞94两侧的压力相等。能够使用清洁流体的特性、流动流的流体特性、过程或系统压力、过程或系统温度、以及包括容器、管道和泵的过程或系统容积的特征来确定活塞94的初始位置，以使活塞94两侧的压力相等。而且，因为管路被连接到活塞94 一侧上的清洁的非研磨性液体，所以这个压力将与分离器96(与图I中的气体分离器40相似)的压力相等。而且，在活塞94另一侧(活塞94的研磨性流动流侧)上的压力将相等，因此导致阀19的泵17侧的流动流的压力(图I示出)与阀19 (图I示出)的包括分离器96的另一侧的流动流的压力相等。以此种方式，研磨性流动流的压力Pl (阀19的上游)能够与压力P2 (图I示出的阀19和阀41之间)相等。然而，如果从动缸C的一侧或另一侧上的压力过大，则活塞94不能够在缸体的顶部或底部滑动，并且因此压力将不相等。因此，必须如以上所述那样预先确定活塞在任何工作的从动缸内的初始位置，以确保横跨与工作的从动缸相关联或对应的任何阀的压力相
坐寸ο
与上述类似，清洁的非研磨性流体源90还与针形阀91相连，其中从动缸P布置在针形阀92之后。从动缸C包括活塞96,所述活塞96能够往复运动，即沿着缸体前后滑动。在启动泵17的进气行程(图I示出)之前，所述缸体P启动位于缸体顶部处的活塞96。从动缸P的下端部与活塞45 (图I示出)的流动流(例如,产品流动流)侧上的泵44 (图I示出)相连。在打开针形阀91时，将使压力相等。因此，包括泵44的阀41 (图I示出)的下游处的压力将与阀19 (图I示出)的上游处的流动流的压力相等。因此，流动流的压力Pl (阀19的上游)将与压力P3 (阀19的下游)相等。就在启动泵17 (图I所示)的进气行程之前，通过打开阀91和92使得压力P1、P2和P3相等。这使得能够通过如上所述的从动缸P和C传递压差，从而确保泵17 (图I示出)处的压力等于分离器96 (图3)或40 (图I)和泵44 (图I示出)处的压力。由于使压力相等，因此能够随后无磨损地打开阀19和41 (图I示出)。
在打开阀19和41 (图I示出)之后，随后关闭针形阀91 (图3示出)。在关闭针形阀91之后，启动泵17 (图I示出)的进气行程。通过给活塞18 (图I示出)加压并且将活塞18推靠流动流通过阀19 (图I所示)能够发生这种行程。在泵17 (图I示出)的进气行程结束时，由于进气行动，通过在活塞18处来自非研磨性水源的增加压力，缸体C中的活塞94将自然回到从动缸C的底部。然后能够关闭针形阀92和阀19和41 (图I示出)。而且，在泵44的进气行程之前而阀46 (图I示出)仍然关闭时，通过活塞45 (图I示出)的行动而升高压力，其中打开阀91并且排放泵18 (图I示出)处的压力。从而，从动缸P中的活塞93上升到顶部。在泵44 (图I示出)的放气行程结束时，随后也关闭阀91。因为已经分别重置从动缸C和P中的活塞94和96,并且通过排出阀46 (图I示出)排放初级产品流，所以完成泵送周期并且能够重复所述泵送周期。通过所述周期，在使得横跨阀19和46 (图I示出)的压力也相等的同时，非研磨性的流体被提供给针性阀91和92。以此种方式，能够避免高压研磨组成部件。图4图解了用于使横跨本文公开的系统(例如，图I和图2的系统)中所使用的过程阀压力相等的示例性过程的流程图。此外，参照图I和图3中图解的系统的组成部件描述图4图解的流程图。该过程在启动泵17的进气行程之前开始。因此，在泵11已经将给料7吸入经过止回阀13和第一阀16后，泵17随后构造成用于提供进气行程，以驱使污泥通过处理容器20、分离器40到达泵44。然而，如图4的步骤A所示，在启动进气行程之前，打开针形阀91和92，以允许清洁的非研磨性流体流动。因此，在各自的从动缸C、P中的活塞将运动，从而传递压力。因此，如步骤B所示，阀19和41两侧上的给料7的压力将相等，使得压力P1、P2和P3将大约相等。在使得压力P1、P2和P3相等之后，然后如步骤C所示致动阀19和41，以允许给料7或者初级产品流动通过其中。而且，根据图4的步骤D，随后将关闭针形阀91，紧接着启动如步骤E所示的进气行程。所述行程将驱使给料流动流至处理容器20和分离器40。由于该行程产生的压力并且因为针形阀92仍然处于打开状态，所以如步骤F所示，从动缸C中的活塞94将回到缸体底部处的其原始位置处。在进气行程之后，连同阀19和41 一起关闭针形阀92。继而，如步骤H所示，随后将启动泵44的排气行程。此时，关闭阀46，并且将打开针形阀91。由于行程的压力并且因为打开了针形阀91，所以从动缸P中的活塞93将回到缸体顶部处的其原始位置。这完成了压力相等过程并且重置从动缸C、P。然后能够重复该过程。以上已经就用于使横跨阀的过程流的压力相等的改进系统、过程和方法描述了示 例性实施例。本领域的技术人员将对所公开的示例性实施例做出多种修改和变更方案。将在以下权利要求中陈述旨在涵盖在本公开的精神内的主题。
权利要求
1.一种用于使横跨阀的流动流的压力相等的方法，所述方法包括 提供具有流动流的过程阀，其中在所述过程阀的泵侧上具有第一压力并且在所述过程阀的第二侧上具有第二压力； 在所述过程阀的所述泵侧的上游处提供泵； 提供从动缸，所述从动缸与所述过程阀的所述第二侧下游处的所述流动流流体连接；在所述泵和所述从动缸之间沿着第一非研磨性流体管路布置针形阀；并且致动所述针形阀以允许在所述从动缸和所述泵之间的流动，从而使得所述第一压力与所述第二压力相等。
2.根据权利要求I所述的方法，所述方法还包括 在所述第一阀的下游处提供第二过程阀，所述流动流在所述第二过程阀的入口侧上具有所述第二压力并且在所述第二过程阀的出口侧上具有第三压力； 提供第二从动缸，所述第二从动缸与所述第二过程阀的所述第二侧的下游处的所述流动流流体连接； 在所述泵和所述第二从动缸之间沿着第二非研磨性流体管路布置第二针形阀； 致动所述第二针形阀以允许在所述第二从动缸和所述泵之间的流动，从而使得所述第二压力与所述第三压力相等。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括在所述第二过程阀的下游处提供第二泵，其中，所述第二从动缸与所述第二泵流体连接。
4.根据权利要求I所述的方法，其中，所述泵和所述从动缸均包括活塞，其中在所述活塞一侧上是所述流动流并且在所述活塞的第二侧上是所述非研磨性的流体管路，所述活塞能够进行往复运动。
5.根据权利要求I所述的方法，所述方法还包括在使所述第一压力和所述第二压力相等之后关闭所述针形阀。
6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括在关闭所述针形阀之后在所述流动流上由所述泵的活塞提供加压行程。
7.根据权利要求I所述的方法，所述方法还包括提供布置在所述过程阀下游处的反应器。
8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括提供位于所述反应器的下游处的产品分离器。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述从动缸与所述产品分离器流体连接。
10.一种用于使横跨阀的过程流动流的压力均衡的系统，所述系统包括 具有流动流的过程阀，其中在第一侧上具有第一压力并且在第二侧上具有第二压力； 泵，所述泵位于所述阀的所述第一侧的上游处； 从动缸，所述从动缸与所述过程阀的所述第二侧下游处的所述流动流流体连接；针形阀，所述针形阀布置成控制位于所述从动缸和所述泵之间的非研磨性流体管路的流动； 其中当致动所述针形阀时，允许在所述从动缸和所述泵之间的所述流体流动，从而使得所述第一压力与所述第二压力均衡。
11.根据权利要求10所述的系统，所述系统还包括反应器，所述反应器布置在所述过程阀的下游处。
12.根据权利要求11所述的系统，所述系统还包括布置在所述反应器下游处的产品分离器。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述从动缸与所述产品分离器流体连接。
全文摘要
本发明根据一个实施例提供了使横跨一个或多个阀的流动流的压力相等的系统和方法。应用了如下的过程回路，所述过程回路具有清洁的非研磨性流体和用于将压力传递到过程流动流的至少一个从动缸。
文档编号F16K25/04GK102884362SQ201180022855
公开日2013年1月16日 申请日期2011年5月5日 优先权日2010年5月7日
发明者C·F·巴索尔斯特 申请人:索尔雷能源有限公司