Устройство для сепарации смеси углеводородных газов Советский патент 1983 года по МПК F25J3/00 B01D50/00 

Изобретение относится к устройствам для разделения компонентов газовых смесей и может быть использовано в химической, нефтехимической, топливной отраслях промышленности для сепарации тяжелых фракций углеводородов, также в энергетике для пожаровзрывобезопасней утилизации в качестве топлива горючих втортчных энергоресурсов в виде смесей углеводородных газов.

Известно устройство для сепарации тяжелых фракций углеводородов из смеси газов, содержащее теплообменникохладитель, первичный и вторичный сепараторы, детандер для расширения газа с понижением его давления, винтовой компрессор с точками впрыска абсорбента 1 .

Недостатком данного устройства является аппаратурная сложность из-за множества ступеней и аппаратов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сепарации смеси углеводородных газов, содержащее вертикальный цилиндрический сепаратор с патрубком тангенциального ввода газов и фильтр из насадки с капиллярными 4итилями, соединенные между собой трубопроводами подачи газа в фильтр и выдода из фильтра конденсата 2J .

Недостатком этого устройства являетг ся затрудненность отвода конденсата тяжелых фракций углеводородов в тангенциальнь1й патрубок ввода газа, что вызвано, повышенным давлением в патрубке.

Цель изобретения-- повышение эффек- тивности сепарации за счет улучшения отвода конденсата из фильтра.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сепарации смеси углеводородных газов, содержащем вертикальный цилиндрический сепаратор с патрубком тангенциального ввода газов и фильтр из насадки с капиллярными фитилями, соединенные между собой трубопроводами подачи газа в фильтр и вывода из фильтра конденсата, трубопровод вывода конденсата установлен по ходу движения газов у патрубка ввода газа в одной плоскости с ним.

Кроме того, трубопровод вывода конденсата установлен на расстоянии от патрубка ввода газа ыа расстоянии равном 2-5 его диаметра.

На фиг. 1 изображена общая схема предлагаемого устройства} на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1 (поперечный разре узла сепаратора).

Устройство содержит сепаратор 1 с j тангенциальным патрубком 2 для ввода газа, .расположенным в нижней части сепаратора, трубу 3 для вывода газа после сепаратора.-, -корпус фильтра 4 с опорным каркасом мз ребер 5 жесткости и решетчатого днища 6 с обручем, на которые натянута ограничительная сетка 7 с нижним открытым концом 3, расположенным под днищем 6, конденсатопровод Для вывода образовавшегося конденсата и фильтра, сообщающегося с сепаратором 1 патрубок 1О для вывода газа из фильтра подключенный к теплообменнику-охладителю 11, патрубок 12 для вывода газа из охладителя, патрубок 13 для вывода хладагента из охладителя, патрубок 14 для вывода конденсата из охладителя и патрубок 15 для вводахладагента в ,охладитель .

Устройство работает следующим образом.

Вначале через верхний вентиль сепаратора 1 выводят остаточные газы из корпуса сепаратора. Затем через патрубок 2 подают в сепаратор обрабатываему смесь углеводородных газов, иэ которой необходимо отделить конденсат тяжелых )кций углеводородов (пентан и другие) Патрубок 2 расположен тангенциально к корпусу сепаратора, что обеспечивает циклонный эффект в сепараторе и позволяет отделять образовавшиеся капли конденсата от газовой фазы. Давление в сепараторе поддерживается постоянным с помощью предохранительного клапана (изображен без номера). Полученную в сепараторе газовую фазу выводят по трубе 3 и подают на фильтрацию в корпус фильтра 4. Фильтр заполнен насадкой типа гравия или из пластмассы и снабжен ограничительной сеткой 7, которая коаксиальио корпусу фильтра 4 натянута на ребра 5 жесткости и опортые нижние обруч и решетчатое днище 6. После фильтра 4 газовая фаза углеводородов поступает по патрубку 10 в теплообменник-охладитель 11, а конденсат возвращается по конденсатопроводу 9 в сепаратор 1. Для улучшения стока конденсата из фильтра в сепаратор конденсатопровод подключен к сепаратору в устье ввода газа, перекрестно патрубку ввода.

За счет создания разреженной вихревой зоны в устье ввода газа ускоря тся сток конденсата по конденсатопр{ воду 9 и улучшается его перемешивание со свежим газом. В результате мелкие

частицы конденсата становятся центрами образования более крупных капельиз свежего газа. Образовавшийся в сепараторе конденсат выводят через нижний патрубок в отдельную емкость. Охладитель-теплообменник 11 снаб жен необходимыми патрубками ввода н вывода хладагента, газаи конденсата (12, 13, 14 и 15).

В конденсатопроводе 9 за счет по/ ключения его в разряженную зону сепаратора 1, а не к патрубку 2 обеспе чиваются лучшие условия стока конденсата из фильтра. Оптимальное расстоя|ние между местом ввода трубопровода конденсата в сепаратор и пагрубк ж тангенциального ввода .газов пспучмк экспериме HTanbHUM Jcty тем.

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕПАРАЦИИ СМЕСИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ, содержащее вертикальный цилиндрический, .сепаратор с патрубком тангенциального ;ввода газов и фильтр иэ насадки с капил.Л5фными фитилями, соединенные между бобой трубопроводами подачи газа в фшьтр и вывода из фильтра конденсата, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации за счет улучшения отвода конденса та из фильтра, трубопровод вывода к.овденсата установлен по ходу движения газов у патрубка ввода газа в одной плоскости с ним. 2. Устройство по п.1,отличающее с я тем, что трубопровод вы- . вода конденсата на расстоянии от патрубка ввода газа на расстоянии, равном 2-5 его диаметрам. (Л 4 оо со ел