Устройство комбинированной очистки газа

 

Полезная модель относится к области энергетики, конкретнее к газовой и нефтяной промышленности, в частности к устройствам комбинированной очистки газа. Полезная модель направлена на повышение пользовательских и транспортных свойств газов, как природных на газовых месторождениях, так и попутных при добыче нефти, перед сбросом в газотранспортные системы для поставки потребителям. Устройство комбинированной очистки газа, которое содержит абсорбционный блок гликолевого типа, подключенный через блок дозированной подачи газа на очистку к газохранилищу, и адсорбционный блок глубокой очистки, связанный с трубопроводом потребителя очищенного газа, причем блок глубокой адсобционной очистки включает целлюлозноацетатные, полисульфонные, полиаримидные или керамические углеродоволокнистые мембраны, а также смешанные матричные гибриды из неорганики с полимерами, устройство снабжено блоком измерения пропускной способности, который подключен выходом через блок сравнения с заданной нормированной пропускной способностью и механизм конвейерного перемещения мембран к регенерационному блоку восстановления, выход которого соединен через бункер накопления регенерированных мембран, второй вход которого запитан от склада новых мембран, с блоком глубокой мембранной очистки, причем регенерационный блок вторым своим входом соединен с блоком выработки агента термо-, вибро-, гидро-, или газодинамической регенерации мембран, а второй выход блока глубокой мембранной очистки газа соединен с трубопроводом потребителя очищенного газа. 1 н.п.ф. Ил.1.

Полезная модель относится к области энергетики, конкретнее к газовой и нефтяной промышленности, в частности к устройствам комбинированной очистки газа.

Полезная модель направлена на повышение пользовательских и транспортных свойств газов, как природных на газовых месторождениях, так и попутных при добыче нефти, перед сбросом в газотранспортные системы для поставки потребителям.

Известны установки абсорбционной очистки газа от тяжелых углеводородов, получившие наиболее широкое распространение. На этих установках в качестве абсорбентов используют гликоли, например, диэтиленгликоль или триэтиленгликоль, обладающие высокой гигроскопичностью, стойкостью к нагреву и химическому разложению со сравнительно невысокой стоимостью.

Упомянутые устройства очистки природного газа комбинируют с дополнительным блоком глубокой очистки в устройстве [1] принятом нами в качестве прототипа. Устройство включает блок изложенной выше предварительной очистки газов от кислых компонентов абсорбцией гликолями и на выходе установки - блок глубокой очистки и осушки газов адсорбцией в винтовом компрессоре.

Недостатком вышеизложенного прототипа является большая сложность устройства очистки на адсорбционной части устройства из-за блоков сжатия газа, подачи в винтовой компрессор специальных сорбентов, обрабатываемых в электрическом поле ионной индукцией 0,15-0,25 Тл, применения вакуумного насоса с большим расходом энергии и расходуемых материалов при ограниченной производительности.

Задачей заявляемого патента на полезную модель устройства комбинированной очистки газа является повышение качества очистки природных газов с упрощением устройства комбинированной очистки газов при снижении удельных расходов энергии и расходуемых материалов на адсорбцию.

Поставленная цель достигается в устройстве комбинированной очистки газа, который содержит абсорбционный блок гликолевого типа, подключенный через блок дозированной подачи газа на очистку к газохранилищу и конвейерно-мембранный блок глубокой очисти, включающий целлюлозноацетатные, полисульфонные, полиаримидные или керамические углеродоволокнистые, а также смешанные матричные гибриды из неорганики с полимерами, соединенный на выходе с трубопроводом потребителя очищенного газа.

При этом, устройство снабжено блоком измерения пропускной способности, который подключен выходом через блок сравнения с заданной нормированной пропускной способности и механизм конвейерного перемещения мембран к регенерационному блоку восстановления, выход которого соединен через бункер накопления регенерированных мембран, второй вход которого запитан от склада новых мембран, с блоком глубокой мембранной очистки, причем регенерационный блок вторым своим входом соединен с блоком выработки агента термо-, вибро-, гидро-, или газо-динамической регенерации мембран, а второй выход блока глубокой мембранной очистки газа соединен с трубопроводом потребителя очищенного газа.

Осуществление полезной модели.

На фиг. приведена блок-схема заявляемого патента на полезную модель устройства комбинированной очистки газа. Здесь к газохранилищу 1 природного или попутного при добыче нефти газа через блок 2 дозирования очищаемого газа и блок 3 абсорбционной очитстки гликолями подсоединен блок 4 глубокой мембранной очистки газа. Ко второму выходу блока 2 дозирования подключен блок 5 измерения пропускной способности, который через блок 6 сравнения и механизм 7 конвейерного перемещения соединен с блоком 4 глубокой мембранной очистки газа. Первый выход блока 4 глубокой мембранной очистки через регенерационный блок 8, запитанный от блока 11 выработки агента термо-, вибро-, гидро-, или газо-динамической регенерации мембран, подключен к бункеру 9 регенерированных мембран, соединенному вторым входом со складом 10 новых мембран, а второй выход блока 4 глубокой мембранной очистки газа подключен к трубопроводу 12 потребителя очищенного газа.

Работа полезной модели устройства комбинированной очистки газа осуществляется следующим образом. Природный или попутный при нефтедобыче газ из газохранилища 1 через блок 2 дозирования очищаемого газа подают на блок 3 предварительной абсорбционной очистки гликолями, а потом комбинируют с глубокой конвейерно-мембранной очисткой в блоке 4. Производительность устройства комбинированной очистки газа гликолями и мембранами контролируют, измеряя в блоке 5 пропускную способность Qизм, например, по формуле Qизм =kpd2To3600/4Тср, где k=0,818, р - избыточное давление в абсорбере, кгс/см 2, d - диаметр абсорбера, м, Тo - 273°К, Тсрo+t (t - температура контакта), °К; - плотность газа в рабочих условиях, кГ/м3, устанавливая в функции снижения Qизм из-за «засаливания» работающих мембран, критическую степень повышения гидродинамического сопротивления всего тракта очистки.

Сравнивают в блоке 6 сравнения измеренную в блоке 5 производительность Q изм, например, Qизм=122 тыс м3/ч с заданной, например, Qзaд=125 тыс м3/ч и продолжают работать в штатном комбинированном режиме очистки газа, так как производительность является допустимой. Если же снижение Qизм падает на 20% по сравнению с заданным: Qзад-Qизм=125×20%=25 тыс м3 /ч, то включают механизм 7 конвейерного перемещения мембран блока 4.

Конвейерный механизм 7 перемещения мембран блока 4 глубокой мембранной очистки газа подает отработавшие свой цикл мембраны в регенерационный блок 8, заменяя одновременно из бункера 9 на новые со склада 10 или(и) регенерированные мембраны.

После процедуры регенерации в блоке 8 с помощью агентов термо-, гидро-, вибро- или газодинамической очистки, поставляемых от блока 11 выработки этих агентов, регенерированные мембраны из блока 8 регенерации поступают в бункер 9 для повторной эксплуатации. Вторым своим входом бункер 9 запитан также от склада 10 новых мембран.

Прошедший комбинированную очистку газ после блока 4 глубокой мембранной очистки со второго его выхода направляют в трубопровод 12 потребителю. Регенерационный параметр по пропускной способности выбран 20%, исходя из следующих соображений: ниже 20% Qзад конвейерно передвигать мембраны на регенерацию нецелесообразно, так как у них есть еще ресурс работы по «засаливаемости», а больше 20% Qзад влечет резкое снижение эффективности очистки газа.

Реализуемость патентуемой полезной модели устройства комбинированной очистки газа не вызывает сомнений, так как все блоки: дозированной подачи газа от газохранилища на предварительную гликолевую абсорбционную и глубокую адсорбционную мембранную очистку для поставки в трубопровод потребителя, блоки конвейерного перемещения мембран, выработки агентов термо-, вибро-. гидро- или газодинамической продувки регенерируемых мембран, бункер накопления и подачи мембран на рабочую позицию, склад новых мембран, блок измерения производительности и блок сравнения с заданной уставкой технически вполне осуществимы.

Применение патентуемой полезной модели устройства комбинированной очистки газа повышает качество очистки в 1,2 раза, при снижении удельных затрат энергии в 1,3 раза и расширении диапазона пользовательских свойств у потребителя комбинированно очищенного газа в 1,8 раза.

Список литературы

1. Патент RU 02270233 С1 20060220, Кл. С10L 3/10 (2006.01), В01D 53/52 (2006.01). Способ комбинированной очистки природного газа и устройство для его осуществления. Скородумов Б.А., Герасимов В.Е., Передельский В.А., Дарбинян Р.В.

Устройство комбинированной очистки газа, которое содержит абсорбционный блок гликолевого типа, подключенный через блок дозированной подачи газа на очистку к газохранилищу, и адсорбционный блок глубокой очистки, связанный с трубопроводом потребителя очищенного газа, отличающееся тем, что блок глубокой адсобционной очистки включает целлюлозноацетатные, полисульфонные, полиаримидные или керамические углеродоволокнистые мембраны, причем устройство снабжено блоком измерения пропускной способности, который подключен выходом через блок сравнения с заданной нормированной пропускной способностью и механизм конвейерного перемещения мембран к регенерационному блоку восстановления, выход которого соединен через бункер накопления регенерированных мембран, второй вход которого запитан от склада новых мембран, с блоком глубокой мембранной очистки, причем регенерационный блок вторым своим входом соединен с блоком выработки агента термо-, вибро-, гидро- или газодинамической регенерации мембран, а второй выход блока глубокой мембранной очистки газа соединен с трубопроводом потребителя очищенного газа.



 

Наверх