DE1177112B

DE1177112B - Device for separating amine mist in natural gas cleaning systems

Info

Publication number: DE1177112B
Application number: DET13224A
Authority: DE
Inventors: Charles Barce Mcbride; Philip Frederick Best
Original assignee: AEROTEC IND Inc
Current assignee: AEROTEC IND Inc
Priority date: 1957-02-13
Filing date: 1957-02-13
Publication date: 1964-09-03

Description

Vorrichtung zur Abscheidung von Aminnebeln in Erdgasreinigungsanlagen In Erdgasreinigungsanlagen werden Amine verwendet, um dem »sauren« Gas die Schwefelverbindungen zu entziehen. Hierbei entstehen Aminnebel, die den Versuchen, sie aus dem Gas abzuscheiden, äußerst hartnäckig widerstehen. Die Amintröpfchen in ihnen sind sehr klein, spezifisch leichter als Wasser und wahrscheinlich elektrisch aufgeladen, während das Erdgas schwerer ist als Luft. Die kleinen Tröpfchen stoßen sich daher gegenseitig ab und ballen sich beim Durchgang durch einen Zyklonenabscheider nicht zu Tröpfchen der erforderlichen Größe zusammen.Device for separating amine mist in natural gas cleaning systems In natural gas cleaning plants, amines are used to remove the sulfur compounds from the "acid" gas to withdraw. This creates amine mist, which helps attempts to separate them from the gas, to resist extremely tenaciously. The amine droplets in them are very small, specific lighter than water and probably electrically charged while natural gas is heavier than air. The small droplets therefore repel each other and When passing through a cyclone separator, they do not form droplets of the required size together.

So gelingt es z. B. nicht, diese Nebel mit Hilfe der bekannten Mehrröhren-Fliehkraftabscheider (Multizyklonabscheider) zu beseitigen. Ebensowenig ist es möglich, diese Nebel durch bloßes Hindurchleiten durch eine der zahlreichen bekannten Arten von Gas- oder Luftfiltern abzuscheiden, bei denen der Filterkörper aus Metallgewebe, Metalldrahtgeflecht, spiralförmig gewickelten Metallbändern, spiralförmig angeordneten und zickzackförmig gebogenen Blechstreifen oder anderweitigem engmaschigem, z. B. geflochtenem oder gewirktem Maschenwerk aus Metall besteht. So it succeeds z. B. not, this mist with the help of the well-known multi-tube centrifugal separator (Multi-cyclone separator). Nor is it possible to get through this fog simply passing through one of the many known types of gas or air filters to be separated, in which the filter body is made of metal mesh, metal wire mesh, spirally wound metal strips, spirally arranged and zigzag bent sheet metal strips or other close-meshed, z. B. braided or knitted meshwork made of metal.

Es wurde nun gefunden, daß die Abscheidung solcher Aminnebel aus Erdgas in einer Vorrichtung gelingt, die gekennzeichnet ist durch ein langgestrecktes, an den gegenüberliegenden Enden mit einer Gaseintrittsöffnung und einer Gasaustrittsöffnung versehenes zylindrisches Gehäuse, welches durch eine senkrecht zur Zylinderachse verlaufende, mit einer Gasdurchtrittsöffnung versehene Trennwand in eine Agglomerierkammer und eine Abscheidekammer geteilt wird, durch ein innerhalb der Agglomerierkammer senkrecht zur Zylinderachse angeordnetes Filter von geringer Dicke aus verhältnismäßig weitmaschigem Metalldrahtstrickwerk, durch innerhalb der Abscheidekammer im wesentlichen in Längsrichtung verlaufende Trennwände, die diese Kammer in eine sich von der Durchtrittsöffnung her nach ihrem durch eine senkrechte Platte verschlossenen Ende hin verjüngende Füllkammer, eine sich von ihrem durch die Trennwand verschlossenen Ende her zur Gasaustrittsöffnung hin erweiternde Abzugskammer und eine an beiden Enden durch die senkrechten Platten verschlossene Flüssigkeitsaufnahmekammer unterteilen, und durch eine Anzahl von innerhalb der Abscheidekammer befindlichen Zyklonabscheidern an sich bekannter Art, die sich mit ihren Ablaufrohren in die Flüssigkeitsaufnahmekammer und mit ihren Gasabzugsrohren in die Abzugskammer erstrecken und deren tangentiale Eintrittsöffnungen in der Füllkammer liegen. It has now been found that the deposition of such amine mist from Natural gas succeeds in a device that is characterized by an elongated, at the opposite ends with a gas inlet opening and a gas outlet opening provided cylindrical housing, which by a perpendicular to the cylinder axis running dividing wall provided with a gas passage opening into an agglomeration chamber and a separation chamber is divided by one within the agglomeration chamber Filter arranged perpendicular to the cylinder axis of relatively small thickness wide-meshed metal wire knitting, by essentially inside the separation chamber partition walls running in the longitudinal direction, which separate this chamber from the passage opening tapering towards its end closed by a vertical plate Filling chamber, one towards the end closed by the partition wall Gas outlet opening widening exhaust chamber and one at both ends divide the vertical plates sealed liquid receiving chamber, and by a number of cyclone separators located within the separation chamber of a known type, which are located with their drain pipes in the liquid receiving chamber and extend with their gas exhaust pipes in the exhaust chamber and their tangential Inlet openings are in the filling chamber.

Das den Zyklonabscheidern vofgeschaltete Drahtfilter besitzt vorzugsweise eine Dicke von ungefähr 100 mm und besteht vorzugsweise aus Drahtmaschen einer Weite von ungefähr 6,5 mm. Es kann in an sich bekannter Weise aus Lagen eines Drahtgewirks bestehen, die in der erforderlichen Dicke aufeinandergeschichtet sind, oder aus einem Band von der erforderlichen Breite, das zu einer Spule aufgerollt ist. The wire filter connected upstream of the cyclone separators preferably has a thickness of approximately 100 mm and preferably consists of wire mesh of one width of about 6.5 mm. It can be made from layers of wire mesh in a manner known per se exist, which are stacked in the required thickness, or from a tape of the required width rolled into a spool.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. An embodiment of the invention is shown in the drawings.

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Abscheider gemäß der Erfindung, F i g. 2 ein Querschnitt durch den Abscheider nach Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht eines Teiles des die Zusammenballung der Nebelteilchen bewirkenden Polsters und F i g. 4 eine Draufsicht auf ein Stück Drahtgewebeband, das zu einem Polster gewickelt wird. F i g. 1 is a longitudinal section through a separator according to the invention, F i g. 2 shows a cross section through the separator along line II-II in FIG. 1, FIG. Fig. 3 is a view of part of the agent causing the agglomeration of the mist particles Polsters and F i g. 4 is a top plan view of a piece of wire cloth tape that becomes a Pad is wrapped.

Gemäß F i g. 1 und 2 sind die abscheidenden Vorrichtungsteile in dem gasdichten, geschweißten Gehäuse 10 untergebracht, das vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet und durch eine Querwand 11 in einen Agglomerationsraum 12 mit axialem Einlaß 13 und einen Fliehkraftscheiderraum 20, 24, 26 mit axialem Auslaß 15 unterteilt ist. According to FIG. 1 and 2 are the separating device parts in housed the gas-tight, welded housing 10, which is preferably cylindrical formed and through a transverse wall 11 in an agglomeration space 12 with an axial Inlet 13 and a centrifugal separator space 20, 24, 26 with an axial Outlet 15 is divided.

Quer durch den Agglomerationsraum verläuft ein Polster aus aufgewickelten, gewirkten Drahtlagen 16, das auf einem Stützgitter 17 als Unterlage befestigt ist. Das Polster 16 überspannt den Raum in der Agglomerationskammer und schließt sich eng an dessen zylindrische Innenfläche an, so daß durch den Raum streichendes nebelführendes Gas die gewundenen Durchtritte des Polsters durchdringen muß. Ein Ablaß 18 ist im unteren Teil der Agglomerationskammer hinter dem Polster 16 vorgesehen, durch den die niedergeschlagene Flüssigkeit aus dem Gas abgeleitet bzw. ein Abfluß für die im Polster gesammelte Flüssigkeit gebildet wird. Across the agglomeration area runs a cushion of coiled, knitted wire layers 16, which is attached to a support grid 17 as a base. The cushion 16 spans the space in the agglomeration chamber and closes closely to its cylindrical inner surface, so that sweeping through the room mist-carrying Gas must penetrate the tortuous passages of the cushion. A drain 18 is in lower part of the agglomeration chamber provided behind the cushion 16, through the the precipitated liquid derived from the gas or an outlet for the fluid collected in the cushion is formed.

Die Trennwand 11 ist mit einer Öffnung 19 der in F i g. 2 dargestellten Form versehen, durch die das nebelführende Gas aus der Agglomerationskammer in die Abscheidekammer 20, 24, 26 geleitet wird. The partition wall 11 is provided with an opening 19 of the type shown in FIG. 2 shown Form provided through which the mist-carrying gas from the agglomeration chamber into the Separation chamber 20, 24, 26 is passed.

Das aus der Kammer 12 durch die Öffnung 19 strömende Gas wird in der Kammer 20 aufgenommen, die durch die waagerechte Trennwand21, die abwärts geneigte obere Trennwand 22, ein Paar Seitenwände und die Querwand 23 nahe dem Austrittsende der Kammer gebildet wird. Eine Kammer 24 wird durch die Trennwände 11, 21 und 23 gebildet, um die abgeschiedene Flüssigkeit aufzunehmen, und ist mit einem Ablauf 25 versehen. Eine Austrittskammer 26 wird zwischen den Trennwänden 22, 11 und 27 oberhalb der Trennwand 22 gebildet und öffnet sich zum Auslaß 15 hin. Die Neigung der Trennwand 22 bewirkt eine Verjüngung der Kammer 20 und eine Erweiterung der Kammer 26 zum Austrittsende bin.The gas flowing out of the chamber 12 through the opening 19 is in the Chamber 20 added by the horizontal partition wall21, the downward sloping upper partition 22, a pair of side walls and the transverse wall 23 near the exit end the chamber is formed. A chamber 24 is defined by the partition walls 11, 21 and 23 formed to receive the separated liquid and is provided with a drain 25 provided. An exit chamber 26 is formed between the partitions 22, 11 and 27 Formed above the partition wall 22 and opens towards the outlet 15. The inclination the partition 22 causes a tapering of the chamber 20 and an expansion of the Chamber 26 to the exit end.

Auf der Trennwand 21 sind eine Anzahl Fliehkraftscheider an sich bekannter Art angeordnet, von denen jeder aus einem Rohr28, das in die Trennwand 21 eingesetzt ist und in die Flüssigkeitssammelkammer 24 führt, und einem Ableitungsrohr29 besteht, das in die Trennwand 22 so eingesetzt ist, daß es zum oberen Ende des Rohres 28 und in die Abzugskammer 26 führt. Ein ringförmiger Raum wird am oberen Ende des Rohres 28 um das Abzugsrohr 29 herum gebildet, in welches das tröpfchenführende Gas aus der Kammer 20 durch Durchtritte einströmt, welche dem eintretenden Gas eine Wirbel- oder Drehbewegung um die in das Rohr ragende Abzugsröhre herum erteilen. Diese Durchtritte können in bekannter Art ausgebildet sein und etwa aus schrägen oder tangential angeordneten Leitblechen bestehen, wie bei 30 angedeutet. Die suspendierte Flüssigkeit wird durch die Zentrifugalkraft der Drehbewegung des Gases auf die Innenfläche des Rohres 28 geschleudert, und das gereinigte Gas tritt in das Ende der Ableitungsröhren29 ein und strömt zur Abzugskammer26. Die Kammer 20 wirkt als Füllkammer zur Speisung der Fliehkraftscheider. On the partition wall 21 there are a number of centrifugal separators per se of a known type, each of which consists of a tube 28 which goes into the partition 21 is inserted and leads into the liquid collection chamber 24, and a discharge pipe29 consists, which is inserted into the partition wall 22 so that it is to the upper end of the tube 28 and into the exhaust chamber 26 leads. An annular space is at the top of the Tube 28 is formed around the exhaust pipe 29, in which the droplet-carrying Gas flows in from the chamber 20 through passages, which the incoming gas a Provide a swirling or rotating movement around the discharge tube protruding into the pipe. These passages can be formed in a known manner and, for example, from inclines or tangentially arranged baffles exist, as indicated at 30. The suspended Liquid is affected by the centrifugal force of the rotary motion of the gas on the inner surface of the pipe 28 and the purified gas enters the end of the discharge tubes 29 and flows to the exhaust chamber26. The chamber 20 acts as a filling chamber for feeding the centrifugal separator.

Ein Agglomerationspolster aus gewirkten Drähten, wie oben beschrieben, dient vorzugsweise als agglomerierender Vorrichtungsteil nicht nur wegen der Festigkeit und Stabilität des gebildeten Polsters, sondern auch wegen der feinen, gleichmäßigen Gaskanäle mit geringem Strömungswiderstand und auch weil das Metall ein guter geerdeter elektrischer Leiter ist, wodurch die Gasströmung geerdet wird und statische elektrische Ladungen der suspendierten Teilchen abgeleitet werden. An agglomeration cushion made of knitted wires, as described above, preferably serves as an agglomerating device part not only because of the strength and stability of the cushion formed, but also because of the fine, uniform Gas channels with low flow resistance and also because the metal is a good grounded is electrical conductor, whereby the gas flow is grounded and static electrical Charges of the suspended particles are derived.

Beim Betrieb der Vorrichtung tritt das Gas daher durch den Einlaß 13 in die Agglomerationskammer 12 und strömt dann durch die kleinen gewundenen Durchtritte, die sich um die gewirkten Metalidrähte bilden. Die im Gas suspendierten Tröpfchen treffen auf die Oberflächen der Drähte auf, wobei statische, elektrische Ladungen abgeleitet werden. Ein Teil der die Polsterdrähte treffenden Tröpfchen ballt sich zusammen, und die Flüssigkeit strömt auf den Boden des Raumes und kann durch die Abzugsöffnung 18 abgeleitet werden. Der größere Teil der auftreffenden Tröpfchen wird jedoch durch die Strömungsgeschwindigkeit des Gases von dem Polster fortgerissen und strömt mit dem Gas in Form zusammengeballter größerer Tropfen zu den Fliehkraftscheidern. When the device is operated, the gas therefore passes through the inlet 13 in the agglomeration chamber 12 and then flows through the little winding passages, which form around the knitted metal wires. The droplets suspended in the gas hit the surfaces of the wires, creating static, electrical charges be derived. Some of the droplets hitting the upholstery wires agglomerate together, and the liquid flows to the floor of the room and can through the Discharge opening 18 can be derived. The greater part of the striking droplets however, it is carried away from the cushion by the flow velocity of the gas and flows with the gas to the centrifugal separators in the form of larger droplets.

Die Fliehkraftscheider sind bei hohen Geschwindigkeiten besonders wirksam. Bei niedrigen Geschwindigkeiten ist die Agglomerationswirkung des Polsters 16 größer, wodurch größere Zusammenballungen entstehen, die in den Fliehkraftscheidern sehr leicht ausgeschieden werden. Die Wirkungen des Polsters und der Fliehkraftscheiderrohre ergänzen sich daher gegenseitig je nach der Gasströmgeschwindigkeit.The centrifugal separators are special at high speeds effective. At low speeds, the agglomeration effect of the cushion is 16 larger, resulting in larger clusters in the centrifugal separators be eliminated very easily. The effects of the cushion and the centrifugal separator tubes therefore complement each other depending on the gas flow rate.

Eine Matte nach F i g. 3 und 4 eignet sich besonders für die Agglomeration der Nebeltröpfchen. Bei dieser Konstruktion wird dünnkalibriger Draht von wenigen hundertstel Millimetern Durchmesser mit Schlaufen von etwa 5,6 mm Länge in Rundform mit einem Umfang von der doppelten Dicke des Polsters gewirkt und dann zu einer Doppellage bzw. doppelschäftigem Band mit glatten Querbändern32 abgeplattet. Dieses doppelschäftige Band wird dann zu einer Rolle von dem gewünschten Durchmesser aufgewickelt. A mat according to FIG. 3 and 4 are particularly suitable for agglomeration the mist droplets. With this construction, thin-caliber wire is used by a few hundredths of a millimeter in diameter with loops about 5.6 mm long in a round shape knitted with a circumference twice the thickness of the pad and then into one Double layer or double-stranded tape flattened with smooth transverse tapes32. This Double strand tape is then wound into a roll of the desired diameter.

Claims

Claims: 1. Device for separating amine mist in Natural gas cleaning systems, g e k e n n -z e i c h n e t through an elongated, at the opposite ends with a gas inlet opening (13) and a gas outlet opening (15) provided cylindrical housing (10), which by a perpendicular to the cylinder axis extending partition wall (11) provided with a gas passage opening (19) into a Agglomeration chamber (12) and a separation chamber (20, 24, 26) is divided by one arranged within the agglomeration chamber (12) perpendicular to the cylinder axis Filter (17) of small thickness made of relatively wide-meshed metal wire knitting through within the separation chamber (20, 24, 26) essentially in the longitudinal direction extending partition walls (21, 22, 27), which this chamber into one of the passage opening (19) tapering towards its end closed by a vertical plate (23) Filling chamber (20), closed by one of its by the partition (11) At the end of the vent chamber (26) widening towards the gas outlet opening (15), one at liquid receiving chamber closed at both ends by the vertical plates (11, 23) (24) and by a number of located inside the separation chamber (20, 24, 26) Cyclone separators (28, 29, 30) of a type known per se, which deal with their drainage pipes (28) into the liquid receiving chamber (24) and with its gas discharge pipes (29) in the exhaust chamber (26) extend and their tangential inlet openings (30) lie in the filling chamber (20).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the filter (17) has a thickness of approximately 100 mm and made of wire mesh with a width of consists of approximately 6.5 mm.

Considered publications: German Patent Specifications No. 526256, 551 753, 421 150, 303 773, 210 939, 729544; British Patent No. 555 043; U.S. Patent Nos. 2,327,184, 2,717,051; French patent specification No. 1 058 382.