Устройство для дефлегмации газа

Устройство для дефлегмации газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к устройствам для подготовки газа путем дефлегмации и может быть использовано, например, для подготовки топливного газа в различных отраслях промышленности.

Известен фракционирующий холодильник-конденсатор [RU 2532057, опубл. 27.10.2014 г., МПК F25D 1/00, B01D 53/14, C10G 5/06], состоящий из блока тепломассообменных элементов с линиями ввода/вывода товарного газа (хладоагента), размещенного в вертикальном корпусе с линией подачи сырьевого газа, расположенной ниже блока тепломассообменных элементов, линиями вывода газа сепарации (подготовленного газа), расположенной на верху аппарата, вывода водного и углеводородного конденсатов, расположенных в нижней части аппарата. Ниже блока тепломассообменных элементов может быть размещено газораспределительное устройство.

Недостатком известного аппарата являются большой расход холода из-за низкой температуры получаемого подготовленного газа, а также получение газа со 100% относительной влажностью.

Наиболее близко к предлагаемому изобретению устройство для низкотемпературной конденсации газа, позволяющее снизить относительную влажность подготовленного газа [RU 2585810, опубл. 10.06.2016 г., МПК B01D 3/14, C10G 5/06, F25J 3/00], включающее вертикальный аппарат с верхней и нижней дефлегматорными секциями, оборудованными контактно-сепарационными (массообменными) устройствами, расположенными в верхней части аппарата, и сепарационной зоной в нижней части аппарата с линией подачи сырьевого газа и линиями вывода водного и углеводородного конденсатов. При этом верхняя дефлегматорная секция соединена линиями ввода/вывода хладоагента с холодильной машиной, оснащенной линиями ввода/вывода теплоносителя, а нижняя дефлегматорная секция соединена с верхом аппарата линиями ввода/вывода подготовленного газа в качестве хладоагента.

Основным недостатком данного аппарата является высокая относительная влажность подготовленного газа, что затрудняет последующую транспортировку подготовленного газа при пониженной температуре окружающей среды.

Задачей изобретения является снижение относительной влажности газа.

В качестве технического результата при использовании предлагаемого устройства достигается снижение относительной влажности газа за счет соединения холодильной машины линиями ввода/вывода теплоносителя с теплообменником, установленным на линии вывода подготовленного газа.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве, включающем вертикальный аппарат с верхней и нижней дефлегматорными секциями, расположенными в верхней части аппарата, и сепарационной зоной в нижней части аппарата с линией подачи сырьевого газа и линиями вывода конденсатов, в котором верхняя дефлегматорная секция соединена линиями ввода/вывода хладоагента с холодильной машиной, оснащенной линиями ввода/вывода теплоносителя, а нижняя дефлегматорная секция соединена с верхом аппарата линиями ввода/вывода подготовленного газа в качестве хладоагента, особенностью является то, что холодильная машина соединена линиями ввода/вывода теплоносителя с теплообменником, установленным на линии вывода подготовленного газа.

При необходимости по меньшей мере одна дефлегматорная секция может быть оснащена массообменным устройством, расположенным ниже нее.

В качестве дефлегматорных секций могут быть использованы блоки тепломассообменных элементов, например, трубчатого или радиально-спирального типов. В качестве остальных элементов устройства могут быть использовано любое оборудование соответствующего назначения, известное из уровня техники.

Соединение холодильной машины линиями ввода/вывода теплоносителя с теплообменником, установленным на линии вывода подготовленного газа, обеспечивает снижение его относительной влажности за счет дополнительного нагрева подготовленного газа сбросным теплом холодильной машины, обычно теряемым безвозвратно, что упрощает дальнейшую транспортировку газа при пониженной температуре окружающей среды.

Предлагаемое устройство состоит из вертикального аппарата 1 с дефлегматорными секциями 2 и 3, холодильной машины 4 и теплообменника 5. При работе устройства сырьевой газ, подаваемый по линии 6 в зону питания аппарата 1 ниже дефлегматорной секции 3, при движении в аппарате снизу вверх охлаждается сначала подготовленным газом, подаваемым по линии 7 из верха аппарата 1, а затем хладоагентом, вводимым/выводимым в/из холодильной машины 4 по линиям 8, в условиях дефлегмации с образованием по меньшей мере одного конденсата (условно показано образование двух конденсатов, например, водного и углеводородного, выводимых по линиям 9 и 10). Подготовленный газ, нагретый в дефлегматорной секции 3, дополнительно подогревают с теплообменнике 5 теплоносителем, подаваемым по линиям 11 из холодильной машины 4, и по линии 12 направляют потребителю. Ниже дефлегматорных секций 2 и 3 могут быть размещены массообменные секции 13 (на схеме показаны пунктиром).

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает снижение относительной влажности подготовленного газа и может быть использовано в промышленности.

1. Устройство для дефлегмации газа, включающее вертикальный аппарат с верхней и нижней дефлегматорными секциями, расположенными в верхней части аппарата, и сепарационной зоной в нижней части аппарата с линией подачи сырьевого газа и линиями вывода конденсатов, в котором верхняя дефлегматорная секция соединена линиями ввода/вывода хладоагента с холодильной машиной, оснащенной линиями ввода/вывода теплоносителя, а нижняя дефлегматорная секция соединена с верхом аппарата линиями ввода/вывода подачи подготовленного газа в качестве хладоагента, отличающееся тем, что холодильная машина соединена линиями ввода/вывода теплоносителя с теплообменником, установленным на линии вывода подготовленного газа.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна дефлегматорная секция оснащена массообменным устройством, расположенным ниже нее.