Регенератор абсорбента Советский патент 1983 года по МПК B01D53/18 

1

Изобретение относится к газовой, йефтяной, газоперерабатывающей и нефтехимической промышленностям, в частности к осушке газа. Изобретение может быть использовано в аппаратах регенерации жидких поглотителей влаги (гликолей).

Известен регенератор абсорбера, пред-, ставляющий собой вертикальный аппарат, содержащий в верхней части ретификационную секцию .с дефлегматором и размещенную под ней испарительную секцию щля подогрева абсорбента, поступающего с нижней части ректификационной секции, а также теплообменно-рекуперативную секцию в нижней части корпуса аппарата, служащую для охлаждения потока регенерированного абсорбента, выходящего из испарительной- секции, исходным насыщенным абсорбентом, пост)пающими на регенерацию при одновреме1йгн6м нагреве насыщенного абсорбента, поступающего в центральную часть ректификационной секции 1 .

Недостатком этого регенератора является невозможность получения абсорбента высокой концентрации не выше 96-97 вес.% в связи с одноступенчатой регенерацией.

Известен также регенератор абсорбента, содержащий вертикальный корпус и размещенные в нем в верхней части ректификационной секции с дефлегматором и под ней испарительную секцию д.ля подогрева абсор5 бента, поступающего в нижнюю част ректификационной секции.--;;

В зоне испарительной секции размещены теплообменник десорбционного газа и десорбционная колонна, являющиеся второй .- ступенью регенерации, осуществляемой с применением десорбционного газа, поступающего из этого теплообменника в противоток абсорбенту.

В Нижней части аппарата расположена теплообменно-рекуперативная секция, слу15 жащая для охлаждеа я потока регенерированного абсорбента, поступающего из десорбционной колонки. Охлаждение осуществляется исходным насыщенным абсорбентом, поступающим на регенерацию. Теплообменник десорбц ионного газа распо20ложен в зоне теплообменно-рекуперативной секции 2.,

Недостатком storo регенератора является невозможность получения концентрации абсорбента - вытпе . .99,2вес./о, .а . также

наличие десорбционного газа, требующего его охлаждения и утилизации.

Известен регенератор абсорбента, включающий вертикальный корпус, рекуперативно-теплообменную секцию, расположенную в нижней части корпуса; секцию вторичной отпарки, расположенную в средней части корпуса, сообщенную по пару с рекуперативно-теплообменной секцией, испарительную секцию, сообщенную с секцией вторичной отпарки по жидкости, ректификационную секцию, с контактными устройствами 3.

Однако при подаче дecopdциoннoгo газа в аппарате создается избыточное давление, при котором температура испарения влаги близка к температуре разложения абсорбента (ДЭГа), что в свою очередь ограничивает Степень концентрации абсорбента, которая не превыщает 99,34-99,6 вес.% Другим недостатком является применение десорбционного газа, необходимость его охлаждения, утилизации и компремирования (дополнительные энергозатраты).

Отсутствие высоко концентрированных абсорбентов, близких по концентрации к 100 вес./о, не позволяет применять жидкостную осущку для получения точек росы по влаге минус 40° минус 100°С и осущать газ с больщой депрессией между начальной и конечной температурой точки росы.

Целью изобретения является повыщение концентрации абсорбента, снижения капитальных и энергетических затрат путем понижения давления 5 системе.

Указанная цель достигается тем, что регенератор абсорбента, включающий вертикальный корпус, рекуперативно-теплообменную секцию, расположенную в нижней части корпуса, секцию вторичной отпарки, расположенную ч средней части корпуса и сообщенную по пару с рекуперативно-теплообменной секцией, испарительную секцию, сообщенную с секцией вторичной отпарки по жидкости, ректификационную секцию, состоящую из насадок с орощающими устройствами, снабжен вакуумно-конденсационной секций, сообщенной по пару части корпуса и сообщенной по пару с секцией втЪричной- отпарки, которая размещена в испарительной секции.

Кроме того, испарительная секция сообщена по жидкости с секцией вторичной отпарки через гидрозатвор.

На чертеже изображен регенератор абсорбента, общий вид.

Регенератор содержит вертикальный корпус 1, разделенный на отдельные секции. Рекуперативно-теплообменная секция 2 размещена в нижней части корпуса. В средней части корпуса последовательно расположены секции вторичной отпарки 3, сообщенная по пару на входе с рекуперативно-теплообменной секцией 2, испарительная секция 4, сообщенная.%с секцией вторичной

отпарки 3 по жидкости, ректификационная секция 5.

В верхней части аппарата размещена вакуумно-конденсационная секция 6, Реку перативно-теплообменная секция 2 состоит из обечайки, закрытой сверху и снизу трубными рещетками 7, в которых закреплены трубы 8. Межтрубное пространство секции 2 на входе соединено трубой 9 с линией насыщенного абсорбента 10 и на выходе - трубой 11 с линией подогретого насыщенного абсорбента 12. Секция вторичной отпарки 3 состоит из обечайки 13, ограниченной сверху крыщкой, а снизу - диском 14, с отверстием и сообщается по пару с теплообменно-рекуператнвнон секцией 2, а пю жидкости - с испарительной секцией 4. Вшутрн секцан вторичной отпарки 3 располо; 1ен нагреватель 15. Испарительная секция 4 состоит из 2-х кольцевых рещеток 16, соединенных, с внутренней 17 и наружной 18 обечайками, в рещетках закреплены трубы пучка 19.

Секция вторичной отпарки 3 расположена внутри секции 4. Над секцией 4 установлена тарелка 20 с отверстием в центре, в которое встроен патрубок 21 для выхода паров. Ректификационная секция 5 состоит из ряда насадок 22, орошаемых раздаточными устройствами 23, дефлегматора 24 и сепарационного устройства 25. В вакуумно конденсационной секции 6 смонтирована насадка 26 и орощающее устройство 27. Секция 6 сообщается по пару с секций вторичной отпарки 3. Тарелка 20 сообщена по жидкости трубой 28, с испарительной секцией 4, которая через гидрозатвор 29 по жидкости соединена с секцией вторичной отпарки 3, верх которой, сообщен по пару трубой 30 с вакуумно-конденсационной секцией 6.

Регенератор абсорбента работает следующим образом.

Насыщенный a6cop(feHT по линии 10 подают в межтрубное пространство рекуперативно-теплообменной секции 2, .откуда подогретый регенерированным абсорбентом, поступающим в трубное пространство из секции вторичной отпарки 3 подают по трубе 12 через раздаточное устройство 23 на Нижнюю насадку 22 в ректификационную секцию 5. На верхнюю насадку 22 этой секции через дефлегматор 24 и раздаточное устройство 23 по линии 10 подают насыщенный абсорбент вместе со стекающей с дефлегматора 24 влагой. Частично регенерированный абсорбент поступает на тарелку 20, откуда он по трубе 28 перетекает в низ испарительной секции 4, омывая снаружи секцию вторичной отпарки 3. При этом осуществляются частичный ее обогрев абсорбентом. Находящимся в испарительной секции, дополнительный обогрев секции вторичной отпарки осуществляется паровым нагревателем 15, размещенным- внутри секции.

Это способствует более интейгивному испарению абсорбента, поступающего в нее через гидрозатвор 29 из испарительной секции 4. Нагрев испарительной секции осуществляется водяным паром, поступающим в межтрубное пространство. Пары из испарительной секции 4 через отверстие в тарелке 20 поступают в ректификационную секцию 5, где в противотоке контактируют на орошаемых насадках 22 с насыщенным абсорбентом. Отсепарированные в сепарационном устройстве 25 пары oтвoдяtcя из ректификационной секции 5 через штуцер 31 йа холодильник-конденсатор. Пары из секции вторичной отпарки 3 по трубе 30 подаются под насадку 26, вакуумно-конденсационной секции б, где, с помощью орошения насадки 6 холодным насыщенным абсорбентом, подаваемым по трубе 11, конденсируется, снижая давление, и отводятся вакуум-насосом 32 в линию насыщенного абсорбента 10. Пары воды из секций 6 отсасываются вакуум-насосом 33 и сбрасываются в атмосферу.

Окончательно регенерированный абсорбейт стекает из секции вторичной отпарки 3 в трубное пространство рекуперативно теплообменной секции 2 и охлажденный насыщенным абсорбентом, поступающим ; по трубе 9, отводится из нижней части аппарата.

Использование предлагаемого изобретения позволит получить высококонцентрированный (аосблютировайный) абсорбент (поглотитель влаги), с помощью которого можно осушать природные и нефтяные газы с большой депрессией по начальной и конечной температуре точки росы и до точек росы минус 40°С минус 100°С без применения абсорбционных установок, работающий циклически и имеющий значительный перепад давления. Данное техническое решение для установок осушки с высокой начальной температу()ой газа даст возможность отказаться от больших затрат на предварительное охлаждение этого газа, ся от больших затрат на предварительное охлаждение этого газа.

По сравнению с адсорбционным. способом процесс глубокой осушки газа высо. коконцентрированйым абсорбентом (гликолем) по капитальным вложениям ниже На 20% энергозатраты втрое меньше, а себестоимость осушки на меньше.

Формула изобретения

Регенератор абсорбента, включающий вертикальный корпус, рекуперативнотеплообменную секцию, расположенную в

нижней части корпуса, секцию вторичной отпарки, расположенную в средней части корпуса, и сообщенную по пару с рекуперативно-теплообмённой секцией, испарительную секцию, сообщенную с секцией вторичной отпарки по жидкости, ректификационную секцию с контактными устройствами, отличающийся тем, что, с целью повышения концентрации абсорбента и снижения капитальных и энергетических затрат путем понижения давления в системе, он снабжен вакуумно-коиденсационной секцией, расположенной в верхней части корпуса и сообщенной по пару с секцией вторичной отпарки, которая размешена внутри испарительной секции. 2. Регенератор по п. 1, отличающийся

тем, что испарительная секция сообщена по жидкости с секцией вторичной отпарки через гидрозатвор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3162515, кл. 55-32, Г960.

2.Патент США № 3254473, кл. 55-32, 1963.

3.Авторское свидетельство СССР № 691169, кл. В 01 D 53/18, 1977.