Тепломассообменная колонна Советский патент 1978 года по МПК B01D3/28 

1

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов, протекающих в системе газ (нар) - жидкость, таких как абсорбция, ректификация и может быть использовано в установках для разделения сжатых газовых смесей, например для промысловой обработки и подготовки природного газа и конденсата к транспортировке.

Известна тепломассообменная колонна, содержащая корпус, патрубки ввода и вывода газа и жидкости, тарелки, размещенные в верхней части корпуса, приемную камеру, расположенную между трубными решетками с теплообменными трубками, снабженными завихрителями, а также кубовую часть, в которую через тарелки введены теплообменные трубки 1.

Недостатком такой колонны является неполное использование энергии давления газа в процессах тепломассообмена, в частности для отпарки легких фракций и конденсации тяжелых фракций углеводородов, что ведет к ухудшению качества конечных продуктов, выводимых из колонны.

Цель изобретения - обеспечение более полного использования энергии давления газа и улучшение качества конечных продуктов.

Это достигается тем, что в предлагаемой

колонне приемная камера размещена над куиовой частью колонны.

rta чертеже представлена тепломассообменная колонна, продольный разрез.

колонна содержит корпус 1, в верхней части которого размещены тарелка 2 с переливными устроисгвами 6. Через тарелки 2 пропущены тенлообменные труоки 4, нижняя часть которых снаожена завихрителями о. 1енлоооменные ipyoKU 4 закреплены в труоных решетках о-и, нричем между решетками / и b размещена приемная камера 9, расположенная над куоовой частью колонны 1U.

1руоная решегка V снаожена патрубками il, верхняя часть которых имеет завихрителн i/,, а нижняя - опущена в куоовую часть колонны 1U. о натруоках 11 коаксиально размещены нижние торцы теплоооменных труОок 4 с завихрителями 5.

ь труонои решетке Ь закренлены патрубки 15 для слива конденсата-абсорбента в кубовую часть колонны 10.

Корпус 1 снабжен патрубком 14 для ввода сырого исходного газа, натрубком 1о для ввода газа под тарелки 2, патруоком 1Ь для подачи аосорОента, патрубком 1/ для отвода газа из верхней части корпуса колонны, штуцером 18 для вывода отбензиненного

3

сухого газа, патрубком 19 для подачи охлаждеппого копденсата, патрубком 20 для отвода охлаждеппого копденсата из приемной камеры 9, патрубком 21 для отвода копдепсата пз колоппы.

Патрубок 14 снабл.ен дроссельпым клапапом 22, а патрубки 15 п 17 соедппены между собой трубопроводом 23 с регулирующим вентилем 24.

Патрубки 17 п 18 соедииепы трубопроводом 25 с вентилем 26 для отвода части газа.

Кубовая часть колоппы 10 соедипеиа с газовым прострапством пад трубпой решеткой 8 трубами 27. Патрубок 19 спабжеп распределителем 28 жидкости и соединен трубопроводом 29 с патрубком 20.

Тепломассообменнпая колонна работает следующим образом.

Исходный сырой газ под высоким давлением поступает в приемную камеру 9 через клапан 22, при этом происходит его дросселирование до промежуточного дгвлепия, обеспечивающего выпадение необходимого количества конденсата, используемого в качестве абсорбента. При дросселировании снижается температура газового потока и происходит частпчпая конденсация тяжелых фракций.

Охлажденный конденсат-абсорбент из приемной камеры 9 по трубопроводу 29 подается через раснределитель 28 на орошение тарелок 2, где вступает во взаимодействие с нодпимающпмся по колоппе парогазовым потоком.

Переток абсорбента с верхней на нижележащие тарелки 2 осуществляется но нереливным устройствам 3.

Газ из приемной камеры 9 проходит через завпхрптели 12, при этом образуются два потока. Периферийный горячий поток газожидкостной смеси, направляющийся но патрубкам И в кубовую часть колонны 10, где нриносимое с ним тепло используется для испарения легких фракций, а цептральный холодный поток, закрученный завихрителями 5, поднимается по теплообменпым трубкам 4, охлаждает поднимающуюся парогазовую смесь, что способствует коидепсации тяжелых фракций, которые затем на тарелках 2 ноглощаются абсорбентом.

4

Из пространства над решеткой 6 газ по трубопроводу 23 направляется через патрубок 15 под нижнюю тарелку 2, где смешивается с горячим потоком парогазовой смеси, которая поступает из кзбовой части колонны 10 по трубам 27.

Абсорбепт, подаваемый в верхнюю часть колоппы через патрубок 19, после процесса тепломассообмена на тарелках 2 собирается на трубной решетке 8 и по патрубкам 13 сливается в кубовую часть колонны 10. Очищенный от различных газовых примесей иоток газа после сепарации через штуцер 18 выходит из колонны.

При необходимости в колонну через патрубок 16 может быть подап абсорбент для осушки или дополнительного отбепзипивания. Вентилем 24 осуществляется регулирование расхода газа, подаваемого под тарелку 2, а соответственно поддерживается необходимый температурный режим.

Через патрубок 21 из колонны отводится стабильный конденсат.

Конструкция тепломассообменной колонны нозволяет осуществлять одновременно отбензинивапие природного газа и частичную деметанизацию жидкого продукта за счет использовапия пластовой энергии газа.

Формула изобретения

ТеПоТомассообмепная колонна, содержащая корпус, патрубки ввода и вывода газа и жидкости, тарелки, размещепные в верхней части корпуса, приемную камеру, расположенную между трубными решетками с тенлообменными трубками, снабженными завихрителями, а также кубовую часть, в которую через тарелки введены теплообменные трубки, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения более полного использования энергии давления газа и улучшения качества конечных нродуктов, нриемная камера размещена над кубовой частью колоппы.

Источпики инфop raции, припятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 305896, кл. В 01D 3/28, 1969.

25