Изобретение касается способа и установки для непрерывного отвода части потока неочищенного газа для использования в качестве измерительного газа для контроля за процессом или управлением процессом. .
Во время производства газа, на пример. при кислородной газификации под давлением, образуются под высЬким давлением стоячие, горячие, насыщенные водяным паром неочищенные газы. Такие газы нельзя прямо подавать на необходимые приборы газового анализа, а также на подключенные к ним высокочастотные снижающие давление вентили, они должны быть соответственно подготовлены дня такой .цели. Этой задаче служит, соответствующий изобретению способ, а также необходимая для его реализации установка,. Изобретение также можно применять для непрерывного отбора прОб на газовых скважинах, из которых, добывается горячий находящийся под высоким давлением природный газ, насыщенный водяным паром, содержащий твердые частицы и конденсирующиеся при охлаждении углеводороды.
Кроме того., соответствующий изобретению способ может эффективно прменяться на других установках, проводящих неочищенный газ, особенно в химической промышленности при наличии сходных условий отбора проб.
Уже известно, что неочищенный газиз, газового потока надо отводить через байпас, вентилем проводить его разрежениеи регулировать газовое давление с помощью погружения ,
Проведение этого процесса, не обепечивает достаточной очистки измерител1зного газа Напротив он содержит опасность относительно области техники безопасности, а также противоречит правилам техники безопасности, так как пыль и смолы, содержащиеся в газе, могут вызвать неконтролируемое повышение давления в системе отбора -проб. Даже последующая очистка измерительного газа керамическими фильтрами или фильтрами других типов в данном случае не дает достаточной степени .очистки необходимой для обеспечения постоянной безаварийной работы газоанализаторов.
Такой безаварийный режим невозмо. но было реализовать также при применении .фильтров на стороне высокого давления,
Независимо от того, состоят ли эти фильтры из керамических, волокнистых или пористых органических материалов, относительно короткое время работы приводит их к забиванию и, вследствие этого, к аварийному простою в показаниях замеров.
Для устранений этих забиваний необходима замена или очистка фильтров, с чем связаны высокие затраты рабочего времени.
Применение электрофильтров, особенно для выделения мути из жидкостей, например мазутов и твердых веществ, запрещено из-за возможности образования взрывоопасных смесей, которые при кислородной газификации под давлением твердых веществ исключить невозможно,
В даннс случае необходимбе вмонтирование взрывозащитного оборудования, как например вентиль обратного воспламенения и т.п., связано с чрезвычайно высокими материальным расходами Кроме того, при таком решении вопроса не обеспечивается полное выделение загрязнений , Вывод выделяемых продуктов, находящихся в различных фазах (жидкой, тестообразной и твердой), ведет .к дальнешим осложнениям и подорожанию.,
Позже было предложено проводить выделение жидких и твердых загрязнений с помощыо центробежного сепаратора..
Использованию этого метода мешает тот недостаток, что в этих условиях на входных насадках на стенках циклона появляются излучения
Учитывая высокое давление газа и требования техники безопасности через относительно короткие сроки Необходимо производить измерения толщины ст.енок. Кроме того, также в этом случае отвод выделяемых продуктов связан cf определенными сложностями.
В DD-PS 94909 описаны способ беспрерывного отбора проб неочищенного газа высокой температуры, в частности из генератора высокого давления бурого угля, а также оборудование для проведения данного . процесса,
При таком ре1яении способа заср- рение и аварийные простои происходят из-за недо.статков технических условий подогревания выделяемых продуктов перед устранении из системы отбора проб, из-за применения горизонтальных труб и отсутствия анизокинетического отвода/
.BDD-PS 110 345 описаны способ и установка для газа, находящегося под давлением и содержащего пьшь и конденсат, в частности неочищенного газа пля аналитических измерений, при которых в выделяемом частичном потоке с помощью дросселирующей шайбы, встроенной в главный трубопровод, производится газовое течение , При перекачке газа с большим ко личеством пыли и смол применение дросселирующего устройства ослож-. няется тем, что возникает опасность отложения этих продуктов в главном трубопроводе. Обширные производственные исследования показывают, что даже разовый отвод газа против направления пеоекачки, особенно при отсутствии принудительнбй циркуляции, очень часто приводит к засррению системы отбора проб и всегда к загрязнению измерительной газовой системы Из области технических исследований, применительно к рассматривае мой проблеме, известно, что, с помощью насоса, например инжектора, возможна перекачка частичного потока газа обратно в главный поток. Выключение насоса в конце системы отбора проб обеспечивает неизменнос состава газа. Также известно, что можно беспре рывно возвращать с помощью такого,н coca вцделяемые в кругообороте газа продукты обратно в систему производ ства газа.. Целью изобретения является созда ние метода, а также соответствукнцей установки, с помощью которых, учитьшая очень сильную загрязненно.сть неочищенного газа и исключая риск в области техники безопасности, можно подавать холодный газ на применяемые приборы газового анализа беспрерывно и, практически, без издержек по обслуживанию с минималь ным временем запаздывания, который свободен от загрязнений и основной состав-которого не меняется в процессе отбора проб. В основу изобретения положена за дача всесторонне устранить недостат ки ранее описанных способов и установок для отбора проб неочищенного газа. Цель достигается тем, что из гла ного трубопровода неочищенного газа и из встроенного трубопровода измерительного неочищенного газа, газ отводят двойньм анизокинетическим способом, после чего фильтруют на стороне высокого давления, расширяют, очищают от конденсата, затем еще раз фильтруют на стороне низкого давления и подводят к установке анализатора, Способ осуществляют в установке в которой для первого анизокинетического отбора неочищенного газа зонд отбора размещен в центре главного трубопровода по направлению течения, а для второго анизокинетического отбора зонд отбора измерительного газа расположен ie центре отходящего от охладителя трубопровода . . Целесообразно, чтобы часть трубопровода между охладителем и эжектором должна быть такой длины, а зонд отбора измерительного газа . должен быть расположен на таком расстоянии относительно охладителя, чтобы было возможно производить повторный подогрев вьщедяющейся из газа суспензии, за счет эффекта теплопроводности, На чертеже представлена установка для осуществления способа Установка содержит главный трубопровод 1, зонд 2, расположенный в центре трубопровода 1 по направлению течения, трубопровод 3, охладитель 4, зонд 5, расположенный в центре отходящего от охладителя трубопровода 6, трубопровод 7, вентиль 8, фильтр 9, редукционный клапан 10, предохранительный клапан 11, сепаратор 12, фильтр 13, трубопровод 14, инжектор 15, продувные трубы 16, Изобретение отличается простотой и ясностью построения, исключением контакта обслуживающего персонала с конденсатами и газами, избежанием применения продувочных газов в системе измерительного газа и связанной с этим необходимостью обратного отвода газов под низким давлением в систему высокого давления, а также лучшим использованием времени запаздывания Изобретение осуществляется следующим образом. По главному трубопроводу 1 течет исследуемый неочищенный газ с параметрами: давление газа 2,5 Шa, температура газа 450-475°К, содержание водяного пара - насыщенный при указанных условиях, содержание твердых частиц 100-300 г/м, взвесь -масла и мазута 100 г/м.. С помощью зонда 2, расположенного в центре этого трубопровода 1 по направлению течения, отбирают анизокинетическим способом пробный газ и через поднимающийся трубопровод 3 проводят вертикально расположеннсялу охладителю 4 , На выходе охладителя газ имеет температуру 300-320 к . Продукты, с точкой кипения ниже этой температуры конденсируются.- Свободнь й от конденсата измерительный газ с помощью другого зонда 5, расположенного в центре отходящего от охладителя трубопровода, отбирают анизокинетичеЬким способом и проводят по поднимающемуся трубопроводу 7 измерительного газа к фильтру 9 высокого давления.. Этим фильтром и подключенным вентилем 8 производится разделение областей высокого и низкого давлений предлагаемого устройства Измерительный газ декомпрессируется с помощью редукционного клапана 10. В даннс примере осуществления изобретения предохранительный клапан 11 должен Обеспечивать установление вторичного давления на ре дукционном клапане от 0,14 Мпа . Через подключенный сепаратор 12 конденсата и фильтр 13 измерительный газ, из соображений техники безопасности, подают на анализатор со следующими параметрами: давление газа 3 МПа, температура газа 300-320 К (температура окружающей среды), содержание водяного пара недонасыщенный, соответствующий ко эф.фициенту расширения, содержание твердых и мазутно-Масляных остатков - отсутствие явных следов на контрольном фильтре, расположенном перед анализатором. При нагрузке 200 л/ч измеритель ного газа время запаздывания составляет 3-4 мин, включая анализирующее устройство. Управление темп ратурой после охлаждения неочищен ного газа, согласно изобретению, обеспечивает жидкое состояние всех продуктов, способных к конденсации и конденсат которых одновременно служит для отвода твердых частиц, кроме того исключается возможность затвердевания мазутных продуктов. Ниже трубопровода 6 полученный конденсат испаряется с помощью пара, подводимого по трубопроводу 14 и вместе с неиспользованным нео чищенным газом отводится с помощью инжектора 15 в главный трубопровод 1 по наклонному трубопроводу 3, В наклонном трубопроводе 3 пробного газа, а также в отводе неочищенного газа расположена запорная арм тура, а также продувные трубы 16, представ л якяцие собой технологическ контрольные пункты, средства пуска в эксплуатацию и очистки, Ввод неочищенного газа в систем отборапроб построен так, что сразу после отвода из главного трубопровода выпадающие загрязнения либо текут назад, либо в вертикально размещенный охладитель Такое расп ложение исключает внезапное снижение консистенции выделяемых частиц на входе в охладитель. Размещение парового инжектора в качестве транспортного средства в системе отбора проб, установление оптимальных диаметров трубопроводов, а также расстояний между выходом из охладителя, усадкой трубопровода измерительного газа и входом инжектора позволяют производить дополнительный подогрев выделяемой в охладителе пыле-мазутно-водяной суспензии во избежание забивания(засорения) частей аппаратуры между охладителем и инжектором. Преимуществами предлагаемого изобретения являются достаточная текучесть выделяемых в охладителе веществ, избежание забиваний, возобновление ограниченного подогревания измерительного газа, посредством чего обеспечивается текучесть и обратное стекание небольшого количества жидких и твердых составляющих суспендированных загрязнений,. возможно попавших в трубопровод измеряемого газа и там отложившихся, кроме того, ограничение подогрева предотвращает возобновление испарения сконденсированных в охладителе жидких загрязнений газа. Отвод трубопровода измерительного газа из встроенного трубопровода неочищенного газа оформлен таким образом, что выделяющаяся мазутномасляная муть в-системе измерительного газа в силу распределения температур остается жидкой и, на оснрве выбранного угла между трубопроводом, измерительного газа и вертикальным встроенным трубопровсэдом измерительного неочищенного газа,может стекать обратн о. Благодаря созданной возможности подвода контрольного газа на вход аппаратуры отбора проб создается возможность для контроля эффективности аппаратуры и соблюдения заданного времени запаздывания. Признано изобретением п6 результатам экспертизы,осуществленной ведомством по изобретательству Гер.манской Демократической республики
1. Способ для непрерывного отбора из неочищенного газа потока для применения его в качестве измерительного газа для контроля или управления процессом, от личающийся .тем, что из главного трубопровода 1 неочищенного газа, также как и из встроенного трубопровода 6 измерительного неочищенного газа газ отводят двойным анизокинетическим способом, после чего фильтруют на стороне высокого давления, расширяют, очищают от конденсата, затем еще раз фильтруют на стороне низкого давления и подводят к уста: новке анализатбра. ; 2. Установка для непрерывного отбора из неочищенного газа, о т тл ича ющ.а я с я тем, что для первого анизокийетического отбора неочищенного газа зонд 2 отбора размещен в центре главного трубопровода 1 по направлению течения, а для второго анизокинетического отбора зонд 5 отбора измерительного газа расположен в центре отходящего от охладителя трубопровода 6, 3 Установка поп2, отлич а ю щ а я с я тем, что часть труW бопровода между охладителем 4 и инжектором 15 должна быть преиму. щественно такой длины, а зонд отбора измерительного газа должен быть расположен на таком расстоянии относительно охладителя, чтобы было возможно производить повторный подогрев выделякнцейся из газа суспена Ьл зии за счет эффекта теплопроводности. со
