Фракционирующий холодильник-конденсатор

Фракционирующий холодильник-конденсатор

Реферат

Изобретение относится к конструкции сепарационных устройств и может быть использовано для выделения тяжелых компонентов из многокомпонентных паров и газов в нефтегазовой промышленности.

Известна система низкотемпературной сепарации газа газоконденсатного месторождения [RU 2432535, опубл. 27.10.2011 г., МПК F25J 3/00], которая в качестве устройства для конечной ступени сепарации содержит фракционирующий конденсатор со спиральной насадкой, в котором производится массообмен между газом и конденсатом.

Недостатком устройства является низкая эффективность работы из-за инверсии температур, возникающей вследствие подачи холодного газа конечной ступени сепарации в низ, а конденсата первой ступени сепарации, имеющего более высокую температуру, на верх фракционирующего конденсатора. При этом газ конечной ступени сепарации обогащается тяжелыми компонентами конденсата, что приводит к ухудшению качества товарного газа.

Наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению фракционирующий холодильник-конденсатор [RU 2532057, опубл. 27.10.2014 г., МПК F25D 1/00, B01D 53/14, C10G 5/06], представляющий собой вертикальный аппарат, состоящий из последовательно расположенных снизу вверх сепарационной секции с линиями вывода нестабильного конденсата и водного конденсата, зоны питания с линией ввода сырьевого газа, газораспределительного устройства и дефлегматора (дефлегматорной секции) с линией вывода газа сепарации (дефлегмации) и оборудованного блоком тепломассообменных элементов (тепломассообменным блоком) с линиями ввода/вывода товарного газа (хладагента).

Недостатком известного фракционирующего холодильника-конденсатора является низкое качество получаемого конденсата из-за низкой температуры флегмы, стекающей в сепарационную секцию непосредственно после охлаждения в тепломассобменном блоке, что имеет следствием повышенное содержание легких компонентов газа в выводимом конденсате и высокое давленые его насыщенного пара.

Задача изобретения - повышение качества конденсата.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемого изобретения, является повышение качества конденсата за счет снижения давления насыщенных паров путем установки между тепломассообменным блоком и газораспределительным устройством контактного устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном фракционирующем холодильнике-конденсаторе, состоящем из последовательно расположенных снизу вверх сепарационной секции с линиями вывода нестабильного конденсата и водного конденсата, зоны питания с линией ввода сырьевого газа, газораспределительного устройства и дефлегматорной секции с линией вывода газа дефлегмации, оборудованной тепломассообменным блоком с линиями ввода/вывода хладагента, особенностью является то, что между тепломассообменным блоком и газораспределительным устройством установлено контактное устройство.

Блок тепломассообменных элементов может быть выполнен из нескольких тепломассообменных секций для подачи одного или нескольких различных хладагентов. Контактное устройство может быть как тарельчатого, так и насадочного типа.

Установка контактного устройства между тепломассообменным блоком и газораспределительным устройством позволяет повысить температуру флегмы при ее контактировании с сырьевым газом в контактном устройстве, снизить содержание растворенных в конденсате легких компонентов газа, уменьшить давление насыщенных паров конденсата, за счет чего повысить его качество.

Фракционирующий холодильник-конденсатор 1 состоит из сепарационной секции 2 по меньшей мере с одной линией вывода конденсата 3, зоны питания 4 с линией ввода сырьевого газа 5, газораспределительного устройства 6, контактного устройства газ-жидкость 7 и дефлегматорной секции 8 с линией вывода газа дефлегмации 9, оснащенной тепломассообменным блоком 10 с линиями ввода и вывода хладагента 11 (условно показан односекционный тепломассообменный блок с одним хладагентом).

При работе фракционирующего холодильника-конденсатора 1 сырьевой газ по линии 5 поступает в зону питания 4 и далее, через газораспределительное устройство 6, контактное устройство 7, в котором происходит массообмен с флегмой, стекающей из дефлегматорной секции 8, направляется в тепломассобменный блок 10, где за счет охлаждения хладагентом, подаваемым и выводимым по линиям 11, конденсируются тяжелые компоненты сырьевого газа, образуя флегму, стекающую в контактное устройство 7. Газ дефлегмации выводят с верха дефлегматорной секции по линии 9, а флегму (конденсат) после массообмена с сырьевым газом выводят с низа сепарационной секции 2 по линии 3. При образовании расслаивающегося конденсата его фазы могут выводиться по отдельным линиям (на схеме не показано).

Таким образом, предлагаемый фракционирующий холодильник-конденсатор позволяет повысить качество конденсата и может найти применение в нефтегазовой промышленности.

1. Фракционирующий холодильник-конденсатор, состоящий из последовательно расположенных снизу вверх сепарационной секции с линиями вывода нестабильного конденсата и водного конденсата, зоны питания с линией ввода сырьевого газа, газораспределительного устройства и дефлегматорной секции с линией вывода газа дефлегмации, оборудованной тепломассообменным блоком с линиями ввода/вывода хладагента, отличающийся тем, что между тепломассообменным блоком и газораспределительным устройством установлено контактное устройство.

2. Фракционирующий холодильник-конденсатор по п. 1, отличающийся тем, что контактное устройство выполнено тарельчатым или насадочным.

3. Фракционирующий холодильник-конденсатор по п. 1, отличающийся тем, что блок тепломассообменных элементов выполнен из нескольких тепломассообменных секций для подачи одного или нескольких хладагентов.