Устройство для подготовки природного газа к транспорту Советский патент 1983 года по МПК F24J3/02 

(5Ю УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА К ТРАНСПОРТУ

Изобретение относится к технике использования солнечной энергии, пластовой тепловой энергии газа, теплоты отходящих газов компрессорных станций, а также климатических условий в газовой промышленности, а точнее, при подготовке природного газа к транспорту.

Известно устройство для подготовки природного газа к транспорту, содержащее теплообменники газ - абсорбент и газ - воздух, первый из которых соединен с испарительной поверхностью климатического регенератора и связан с ним емкостью, предназначенной для сбора регенерированного диэтиленгликоля Cl1.

Недостаток такого устройстве заключается в том, что раствор быстро охлаждается за счет массоотдачи, теплоотдачи и излучения с поверхнос- ти текущей пленки водного раствора абсорбента, которым является диэтиленгликоль (ДЭГ), по испарительной поверхности климатического регенератора, что отрицательно сказывается на процессе регенерации.

Кроме того, раствор в проиессе регенерации не защищен от атмосферных осадков, механических загрязнений и уноса его ветром.

Известно также устройство дпя подготовки природного газа к транспорту, содержащее теплообменники газ - a6cop6eHt и газ - газ, первый из которых соединен с климатическим рёгенера1гр|з(5м, имеющим поверхность испарения и светопрозрачное покрытие и связанным с емкостями для регенерированного, абсорбента и для сбора дистиллята t2 J.

Недостаток этого устройства заключается в следующем. .Слои образованные при нанесении гидроизоляционного, зачерненного покрытия на испарительную поверхность климатического реге3 98 нератора и осевшие механические при меси, соли при регенерации абсорбен та приводят к увеличению термического сопротивления между горячим воздухом, подаваемым в канал и текущим по поверхности испарения раствором, что отрицательно сказывается на процессе регенерации абсорбента. Кроме того, при повышении температуры насыщенного абсорбента диэтиленгликоля (НДЭГа), подаваемого на испарительную поверхность, выше 100 С, возможно образование трещин на светопрозрачном покрытии, что ухудшает работоспособность устройства, а также е получаемом дистилляте обнаруживается все больше процентов диэтиленгликоля (ДЭГа), , что может привести к негодности получаемого дистиллята (понижается чистота воды), так как с повышением температуры НДЭГа вместе с водой частично испаряется регенерируемый абсорбент. Все это ухудшает работу устройства. Цель изобретения - повышение качества регенерированного абсорбента и дистиллята. Поставленная цель достигается те что устройство снабжено дополнитель ными емкостями для сбора дистиллята, а в регенераторе установлены с зазором относительно поверхности испарения вертикальные перегородки с желобами на нижних концах, разделяющие его на секции по числу емкостей для сбора дистиллята. Кроме того, для повышения эксплуатационной надежности светопрозрачное покрытие расположено над вто рой по ходу абсорбента и последующими секциями, а первая снабжена металлическим экраном. На чертеже показана схема устрой ства для подготовки природного газа к транспорту. Устройство содержит теплообменники 1, 2 газ - абсорбент и газ - г первый из которых соединен с климатическим регенератором 3, имеющим поверхность А испарения и светопроз рачное покрытие 5 и связанным с емкостями 6, 7 для регенерированного абсорбента и для сбора дистиллята. Устройство снабжено дополнительными емкостями 8, 9 для Ьбора дисти лята, а в регенераторе 3 установлен с зазором oтнocиteльнo поверхности испарения вертикальные перегородки 0 с желобами 11 на нижних концах, азделяющие его на секции по числу мкостей для сбора дистиллята. Свеопрозрачное покрытие 5 расположено ад второй по ходу абсорбента и поледующими секциями, а первая снабена металлическим экраном 12. Устойство содержит также насос 13, тепообменник Н насыщенный абсорбентегенерированный абсорбент, дроссеирующий штуцер 15, низкотемпературый сепаратор 1б, разделительную мкость 17 и дополнительный теплобменник 18. Устройство работает следующим образом. Влажный горячий газ, имеющий температуру порядка , проходя через теплообменник 1 и 2, нагревает соответственно осушенный газ в теплообменнике 1, подаваемый в газопровод, и насыщенный водный раствор абсорбента в теплообменнике 2. После дополнительного нагрева до температуры 100°С и теплообменнике 18 за счет утилизации тепла отходящих газов компрессорных станций (не показано) насыщенный абсорбент поступает на поверхность испарения секционного климатического регенератора 3 который представляет собой прямоугольный параллелепипед, разделенный на секции при .помощи перегородок 10 и хорошо теплоизолиррва нныи с тыльной стороны. Перегородки 10 не доходят до поверхности Ц испарения, что позволяет свободно стекать водному раствору абсорбента по наклонной поверхности. Регенератор 3 сделан с таким расчетом, чтобы между перегородками и текущей пленкой, абсорбента не осталось свободного места, чтобы не пропустить паров испарившейся жидкости из одной секции в другую. Боковые стенки и перегородки климатического регенератора снабжены желобами для сбора сконденсировавшихся паров жидкости в той секции, где они испарялись, и получаемый отдельно, в каждой секции дистиллят собирается соответственно в емкости 7, 8, 9. При течении пленки абсорбента по поверхности k, испарения климатического регенератора 3 происходит процесс испарения влаги из состава раствора, в результате чего температура абсорбента непрерывно снижается по мере движения

жидкости по поверхности k испар.ения, по мере прохождения по секциям.

В первой секции из-за высокой температуры из раствора вместе с водой частично испаряется регенерируемый абсорбент, что сказывается на качестве воды в емкости 7, а в воде, получаемой в последующих секциях, обнаруживается все меньше процентов абсорбента, при этом самая чистая вода получится s последней секции климатического регенератора. Так идет разделение воды по чистоте. Дистиллят, содержащийся в емкостях 7« 8 9, можно использовать для технических нужд газового промысла, с расчетом, что вода, находящаяся в этих емкостях, соответственно имеет различную чистоту.

Регенерированный абсорбент в климатическом регенераторе собирается в емкости 6, откуда при помощи насоса 13 через теплообменник 14 насыщенный абсорбент-регенерированный абсорбент, где регенерированный раствор часть своего теплз отдает холодному насыщенному абсорбенту, подается в поток сырого газа, который предварительно охлаждается в теплообменниках 1,2, и через дросселирующий штуцер 15 обеспечивающий охлаждение газа, поступает в низкотемпературный сепаратор 1б, где раствор, абсорбировавший водяные пары (ставший насыщенным), вместе с конденсатом газа и частью свободной воды осаждается внизу сепарйтора 16 и поступает в разделительную емкость 17, а осушенный газ направляется в газопровод. В разделительной емкости 17 жидкая фаза разделяется на углеводородный конденсат, воду и насыщенный абсорбент, а газ выветривания возвращается по трубопроводу в общий поток газа,

Для использования подающей солнечной радиации климатический регенератор ориентирован на юг и установлен под углом к горизонту, вторая и последующие секции сверху закрыты светопрозрачным покрытием (стеклом), Первая секция для предотвращения образования трещины на стекле покрыта обычным металлическим экраном, Светопрозрачное покрытие и металлический экран помимо защиты от атмосферных осадков и механических загрязнений служит поверхностью конденсации водяных паров, В солнечные дни солнечная радиация, падающая на вторую и последнюю секцию климатического регенератора, проходя через саетопрозрачное покрытие, поглощается пленкой водного раствора абсорбента, текуще го по зачерненной поверхности Ц испарения, что приводит к интенси(| 1кации процесса регенерации абсорбента.

При ветреной и дождливой погоде усиливается теплосъем с поверхности конденсации, чтоспособствует интенсификации процесса регенерации, В ночное время и в облачную погоду, а также в осенне-зимний период понижается температура окружающего воздуха, что приводит к увеличению разности температур поверхности испарения и поверхности конденсации, в результате чего увеличивается производительность устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство будет работать непрерывно все времена года, В устройстве прог цесс регенерации интенсифицируется за счет дополнительного нагрева насыщенного абсорбента, подаваемого на поверхность испарения до температуры и выше при помощи теплообменника 18,

Предлагаемое устройство позволяет рассортировать получаемый дистиллят по чистоте и предотвратить возможность образования трещин на светопрозрачном покрытии.

Кроме того, поскольку регенерация абсорбента происходит последовательно в нескольких секциях, качество {эегенерированного абсорбента повышается.

Формула изобретения

1, Устройство для подготовки природного газа к транспорту, содержащее теплообменники газ - абсорбент и газ - газ, первый из которых соединен с климатическим регенератором, имеющим поверхность испарения и светопрозрачное покрытие и связанным с емкостями для регенерированного абсорбента и для сбора дистиллята, отличающееся тем, что, с целью повьшзения качества регенерированного абсорбента и дистиллята, устройство снабжено дополнительными емкостями для сбора дистиллята, а в