Устройство для регенерации абсорбента

Устройство для регенерации абсорбента

Реферат

 

Изобретение относится к технике регенерации абсорбентов, преимущественно жидких поглотителей влаги - гликолей, и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности для осушки газа, в частности природного и попутного нефтяного газа, и позволяет снизить капитальные затраты за счет уменьшения габаритов устройства и уменьшения гликоля на первоначальное заполнение, увеличить выход продукта за счет уменьшения его потерь. Устройство для регенерации гликоля содержит вертикальный корпус регенератора 1 и соединенные с ним камеру 2 сгорания топливного газа и дымовую трубу 3. Регенератор 1 включает регенерационную колонну 4, испаритель 7, рекуперативный теплообменник "насыщенный абсорбент - регенерированный абсорбент" 11. Испаритель снабжен кожухом колоколообразного вида 26, установленным коаксиально вертикальному корпусу над нижней трубной решеткой 29 испарителя с зазором к ней, и выполнен с паровым патрубком 27. Внутри кожуха коаксиально ему и друг другу расположены две цилиндрические обечайки, наружная 28 и внутренняя 35, установленные на нижней трубной решетке испарителя, на наружной обечайке установлена верхняя трубная решетка 30 испарителя; внутренняя обечайка снабжена трубными решетками 36 и 37 с закрепленными в них перфорированными трубами 38, расположенными снаружи нагревательных труб 31, внутри которых размещены перфорированные трубы 32, сообщенные с выходом 15 из рекуперативного теплообменника 11. Межтрубное пространство внутренней обечайки сообщено с камерой сгорания топливного газа 2 с помощью труб 39. Камера сбора продуктов сгорания 42 сообщена с дымовой трубой 3 с помощью труб 41. Насыщенный абсорбент подается в межтрубное пространство рекуперативного теплообменника 11, разделяется на два потока. Первый основной поток подается через трубы 32 на внутреннюю поверхность нагревательных труб 31, где происходит отпарка водяных паров за счет тепла продуктов сгорания топливного газа. Второй поток подается на питание регенерационной колонны 4, откуда перетекает в испаритель и сливается с трубной решетки 30 на внутреннюю поверхность нагревательных труб 31, где смешивается с первым потоком, происходит окончательная отпарка водяных паров. Регенерированный абсорбент выводится из регенератора через трубы 12 рекуперативного теплообменника. 2 ил.

Изобретение относится к технике регенерации абсорбентов, преимущественно жидких поглотителей влаги - гликолей, и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности для осушки газа, в частности природного и попутного нефтяного газа. Цель изобретения - снижение капитальных затрат за счет уменьшения габаритов устройства и уменьшения гликоля на первоначальное заполнение, а также увеличение выхода гликоля за счет уменьшения его потерь. На фиг. 1 изображено устройство для регенерации абсорбента, общий вид; на фиг. 2 изображен испаритель. Устройство содержит вертикальный корпус регенератора 1 и соединенные с ним камеру 2 сгорания топливного газа и дымовую трубу 3. В вертикальном корпусе регенератора 1 размещена регенерационная колонна 4, снабженная штуцерами 5 входа насыщенного абсорбента и штуцером 6 выхода водяных паров; испаритель 7 со штуцером 8 входа и штуцером 9 выхода продуктов сгорания топливного газа и штуцером 10 входа насыщенного абсорбента; рекуперативный теплообменник "насыщенный абсорбент - регенерированный абсорбент" 11 с теплообменными трубами 12, емкостью 13 регенерированного абсорбента, снабженный штуцерами входа 14 и выхода 15 насыщенного абсорбента, и трубопроводами 16 и 17 для подачи нагретого насыщенного абсорбента в испаритель 7, и регенерационную колонну 4 соответственно, штуцером 18 выхода регенерированного абсорбента, камера сгорания топливного газа, состоящая из корпуса 19, соединенного трубопроводом 20 со штуцером 8, горелочного устройства 21, штуцера входа топливного газа 22, штуцера входа воздуха 23, соединенного трубопроводом 24 с вентилятором 25 для подачи воздуха. Испаритель 7 содержит кожух 26 колоколообразного вида, выполненный с паровым патрубком 27 в верхней части и который помещен в зазоре между корпусом регенератора 1 и наружной цилиндрической обечайкой 28. Низ наружной цилиндрической обечайки закреплен в нижней трубной решетке 29 испарителя. Верхняя трубная решетка 30 испарителя укреплена на наружной цилиндрической обечайке 28 ниже ее верхней кромки. В трубных решетках 29 и 30 испарителя укреплены вертикальные нагревательные трубы 31. Внутри труб 31 соосно им размещены трубы 32 с отверстиями по боковой поверхности, через которые подается насыщенный абсорбент на внутреннюю поверхность нагревательных труб 31 испарителя. Трубы 32 закреплены в коллекторе 33, который соединен трубопроводом 34 со штуцером 10 входа насыщенного абсорбента в испаритель. Внутри корпуса испарителя размещена внутренняя обечайка 35, низ которой крепится к нижней трубной решетке 29 испарителя. В обечайке 35 размещены верхняя и нижняя трубные решетки 36 и 37, в которых укреплены трубы 38 с отверстиями на боковой поверхности для подачи продуктов сгорания топливного газа. В нижней трубной решетке 29 испарителя укреплены трубы 39, соединяющие пространство между трубными решетками 36 и 37 внутренней обечайки 35 с коллектором 40 входа продуктов сгорания топливного газа в испаритель. Для вывода продуктов сгорания топливного газа из испарителя предусмотрены трубы 41, закрепленные в нижней трубной решетке 29 испарителя и верхней трубной решетке 36 внутренней обечайки 35. Трубы 41 соединяют камеру сбора продуктов сгорания топливного газа 42 с коллектором 43. Устройство работает следующим образом. Насыщенный абсорбент через штуцер 14 подают в межтрубное пространство рекуперативного теплообменника 11. Подогретый регенерированным абсорбентом, протекающим в трубах 12, насыщенный абсорбент на выходе из штуцера 15 разделяют на два потока. Первый основной поток насыщенного абсорбента по трубопроводу 16 через штуцер 10 и трубу 34 подают в коллектор 33 и затем через боковые отверстия труб 32 на внутреннюю поверхность нагревательных труб 31 испарителя, где происходит отпарка водяных паров за счет тепла продуктов сгорания топливного газа. Второй поток насыщенного абсорбента по трубопроводу 17 через штуцер 5 подают на питание регенерационной колонны 4. Из низа регенерационной колонны 4 насыщенный абсорбент стекает в зазор между корпусом регенератора 1 и кожухом колоколообразного вида 26 и далее перетекает в зазор между кожухом 26 и наружной обечайкой испарителя 28. Поднимаясь вверх, поток насыщенного абсорбента дополнительно нагревается продуктами сгорания топливного газа через стенку наружной обечайки 28. Далее поток насыщенного абсорбента сливается на верхнюю трубную решетку 30 испарителя, где также подогревается продуктами сгорания топливного газа. С верха трубной решетки 30 насыщенный абсорбент сливается на внутреннюю поверхность нагревательных труб 31 испарителя, где смешивается с первым потоком насыщенного абсорбента, подаваемым через трубы 32. На внутренней поверхности нагревательных труб происходит окончательная отпарка водяных паров за счет тепла продуктов сгорания топливного газа, омывающих наружную поверхность труб 31. Регенерированный абсорбент из низа труб 31 сливается в трубы 12 рекуперативного теплообменника 11, в котором он охлаждается. С низа регенератора охлажденный абсорбент через штуцер 18 выводят из регенератора. Пары воды и абсорбента через паровой патрубок 27 поступают в низ регенерационной колонны 4, в которой, поднимаясь вверх, укрепляются по парам воды. Водяные пары с верха колонны 4 через штуцер 6 выводят из регенератора. В горелочное устройство 21 камеры сгорания 2 подают топливный газ через штуцер 22 и воздух с помощью вентилятора 25 через штуцер 23 по трубопроводу 24. Продукты сгорания топливного газа по трубопроводу 20 через штуцер 8 подают в коллектор 40, из которого по трубам 39 они попадают в пространство между верхней 36 и нижней 37 зубчатыми решетками внутренней обечайки 35. Из боковых отверстий труб 38 продукты сгорания топливного газа истекают со значительной скоростью на внешнюю поверхность труб 31, нагревая их. Через зазор между трубами 31 и 38 продукты сгорания топливного газа поступают в камеру сбора 42, из которой по трубам 41 отводятся в коллектор 43. Из коллектора 43 через штуцер 9 и дымовую трубу 3 продукты сгорания топливного газа выводят из устройства регенерации в атмосферу. Данное устройство позволит снизить капитальные затраты за счет уменьшения габаритов и гликоля на первоначальное заполнение, повысить выход гликоля за счет уменьшения его потерь, является более удобным в обслуживании и надежным в эксплуатации. (56) Патент США N 4434034, кл. 202-153, 1986.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ АБСОРБЕНТА, содержащее вертикальный корпус, включающий ректификационную колонну и испаритель, состоящий из вертикальных нагревательных труб, закрепленных в трубных решетках; рекуперативный теплообменник; камеру сгорания топливного газа, сообщенную с испарителем, камеру сбора продуктов сгорания топливного газа, сообщенную с дымовой трубой, соединенной с корпусом испарителя, отличающееся тем, что, с целью снижения капитальных затрат за счет уменьшения габаритов устройства и уменьшения гликоля на первоначальное заполнение, увеличения выхода продукта за счет уменьшения его потерь, испаритель снабжен кожухом колоколообразного вида, установленным коаксиально вертикальному корпусу над нижней трубной решеткой испарителя с зазором к ней и паровым патрубком, установленным в верхней части кожуха, коаксиально расположенными внутри кожуха цилиндрическими обечайками, установленными над нижней трубной решеткой испарителя, при этом на наружной обечайке, ниже ее верхней кромки, установлена верхняя трубная решетка испарителя, а внутренняя обечайка снабжена трубными решетками с закрепленными в них перфорированными трубами, расположенными снаружи нагревательных труб, перфорированные трубы, размещенные внутри нагревательных труб, сообщены с выходом из рекуперативного теплообменника, трубами, укрепленными в нижних трубных решетках испарителя и внутренней обечайки, один из которых сообщают межтрубное пространство внутренней обечайки с камерой сгорания топливного газа, а другие - камеру сбора продуктов сгорания топливного газа с дымовой трубой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2