RO120045B1 - Metodă şi dispozitiv pentru îndepărtarea unei componente gazoase, dintr-un curent de fluid, conţinând mai multe componente gazoase - Google Patents

Metodă şi dispozitiv pentru îndepărtarea unei componente gazoase, dintr-un curent de fluid, conţinând mai multe componente gazoase Download PDF

Info

Publication number
RO120045B1
RO120045B1 RO99-01393A RO9901393A RO120045B1 RO 120045 B1 RO120045 B1 RO 120045B1 RO 9901393 A RO9901393 A RO 9901393A RO 120045 B1 RO120045 B1 RO 120045B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
fluid
current
flow
shock wave
gaseous
Prior art date
Application number
RO99-01393A
Other languages
English (en)
Inventor
Marco Betting
Willink Cornelis Antonie Tjeenk
Veen Johannes Miguel Henri Maria Van
Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Internationale Research Maatschappij B.V. filed Critical Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
Publication of RO120045B1 publication Critical patent/RO120045B1/ro

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C3/06Construction of inlets or outlets to the vortex chamber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0003Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by using heat-exchange surfaces for indirect contact between gases or vapours and the cooling medium
    • B01D5/0021Vortex
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/002Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/24Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by centrifugal force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C3/02Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct with heating or cooling, e.g. quenching, means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C3/00Apparatus in which the axial direction of the vortex flow following a screw-thread type line remains unchanged ; Devices in which one of the two discharge ducts returns centrally through the vortex chamber, a reverse-flow vortex being prevented by bulkheads in the central discharge duct
    • B04C2003/006Construction of elements by which the vortex flow is generated or degenerated
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la o metodă pentru îndepărtarea unei componente gazoase, dintr-un curent de fluid, conţinând mai multe componente gazoase, şi la dispozitivul necesar realizării acestei metode. Metoda conform invenţiei constă în inducerea curgerii la viteză supersonică, a curentului de fluid, printr-o conductă, astfel încât temperatura fluidului să scadă până la o valoare situată sub temperatura la care are loc fie condensarea, fie solidificarea componentei selectată, crearea unei unde de şoc, în curentul de lichid, astfel încât să se reducă viteza axială a fluidului, la o viteză subsonică, şi extragerea particulelor într-un curent de evacuare, pornind de la porţiunea exterioară, pe direcţia radială a zonei de colectare, caracterizându-se prin aceea că unda de şoc este creată în aval de mijloacele de imprimare a unei mişcări turbionare şi în amonte de zona de colectare. ŕ

Description

Prezenta invenție se referă la o metodă pentru îndepărtarea unei componente gazoase dintr-un curent de fluid conținând mai multe componente gazoase și la dispozitivul necesar realizării acestei metode.
în mod special, invenția se referă la îndepărtarea unei componente gazoase dintr-un curent de fluid, prin reducerea temperaturii fluidului până sub temperatura la care are loc fie condensarea, fie solidificarea componentei gazoase alese, urmată de separarea, din curentul de fluid, a particulelor rezultate prin scăderea temperaturii.
O astfel de separare își poate găsi aplicabilitatea în diverse procedee industriale, de exemplu în îndepărtarea dioxidului de carbon din gazele de ardere, în condiționarea aerului (îndepărtarea apei) și în uscarea gazelor naturale înainte de distribuția gazului într-o rețea de conducte de distribuție.
Termenul gaze naturale se aplică gazelor provenite din acumulările subterane ale unei compoziții care variază într-un spectru larg.
în afara hidrocarburilor, gazele naturale conțin în general azot, dioxid de carbon și uneori, în proporții scăzute, hidrogen sulfurat.
Principala hidrocarbură este metanul, substanța cea mai ușoară și având punctul de fierbere cel mai coborât din seria parafinelor existente în hidrocarburi. Alte componente sunt etanul, propanul, butanul, pentanul, hexanul, heptanul etc.
Componentele mai ușoare, de exemplu până la butan, la temperaturi și presiuni atmosferice, se află în fază gazoasă. Componentele mai grele se află în fază gazoasă la temperaturile înalte la care amestecul este supus în timpul obținerii sale din subteran și în fază lichidă, la răcirea amestecului gazos. Gazele naturale conținând asemenea componente mai grele sunt cunoscute ca gaze umede, pentru a marca diferența dintre acestea și gazul uscat, care nu conține nici una sau numai o mică proporție de hidrocarburi lichide.
Cererea de brevet de invenție NL 8901841, dezvăluie o metodă de îndepărtare a unei anumite componente gazoase dintr-un curent de fluid care conține mai multe componente gazoase, metodă în care curentul este făcut să curgă la o viteză supersonică printr-o conductă, astfel încât să se reducă temperatura fluidului în conductă până la o valoare inferioară punctului de condensare a componentei alese, astfel formându-se particule condensate din componenta aleasă. Conducta este prevăzută cu niște mijloace de creare a unei curgeri turbionare, cu rolul de a transforma curgerea curentului de fluid la viteză supersonică într-o curgere turbionară. Particulele condensate sunt extrase într-un prim curent de evacuare pornind de la o porțiune exterioară pe direcție radială a curentului, iar fluidul rămas este colectat într-un al doilea curent de evacuare pornind de la o porțiune centrală a curentului. Viteza pe direcție radială în porțiunea exterioară amintită și în porțiunea centrală amintită, este supersonică.
Din cererea de brevet de invenție JP-A-02017921, care se referă la separarea amestecurilor gazoase și la un dispozitiv folosit în respectivul procedeu de separare, este cunoscută o metodă de separare având la bază destinderea izentalpică a amestecului, întrun injector ultrasonic, prevăzut cu elemente care imprimă fluidului o mișcare turbionară și cu mijloace de creare a unei unde de șoc, acestea fiind situate în zona de colectare și evacuare a componentei separate din amestecul gazosfig. Brevetul US-A-3559373, se referă la un separator supersonic pentru separarea uneia sau a mai multor componente ale unui amestec gazos, fără trecerea acestora printr-o zonă turbionară, dar cu elemente pentru imprimarea unei unde de șoc și la o metodă de separare a amestecurilor gazoase, folosind acest dispozitiv.
într-unul din exemplele de realizare a dispozitivului de separare a unui gaz dintr-un amestec gazos așa cum acesta este descris în documentul NL 8901841, se produc niște
RO 120045 Β1 unde de șoc separate în primul și în cel de al doilea curent de evacuare, conducând la o 1 rezistență la curgere a fluidului relativ ridicată. în plus, randamentul separării este relativ scăzut, astfel încât, cantități considerabile din particulele condensate sunt încă prezente în 3 cel de al doilea curent de evacuare.
Metoda de îndepărtare a unei componente gazoase dintr-un curent de fluid 5 conținând mai multe componente gazoase, conform invenției și constând în inducerea curgerii la viteză supersonică a curentului amintit printr-o conductă, astfel încât temperatura 7 fluidului să scadă până la o valoare situată sub temperatura la care are loc fie condensarea fie solidificarea componentei selectate, crearea unei unde de șoc în curent astfel încât să 9 se reducă viteza axială a fluidului la o viteză subsonică și extragerea particulelor într-un curent de evacuare pornind de la porțiunea exterioară pe direcție radială a zonei de 11 colectare, înlătură dezavantajele menționate, prin aceea că unda de șoc este creată în aval de mijloacele de imprimare a unei mișcări turbionare și în amonte de zona de colectare. 13
Conform prezentei invenții, se realizează o metodă de îndepărtare a unei anumite componente gazoase dintr-un curent de fluid care conține mai multe componente gazoase, 15 metoda cuprinzând următoarele etape:
- realizarea curgerii curentului amintit la viteză supersonică printr-o conductă, astfel 17 încât temperatura fluidului să se reducă sub o anumită valoare la care se produce fie condensarea, fie solidificarea componentei alese, astfel formându-se particule din compo- 19 nenta selectată, conducta fiind prevăzută cu niște mijloace de creare a unei mișcări turbionare pentru a imprima o mișcare turbionară curentului de fluid, prin aceasta realizându-se 21 curgerea particulelor către o porțiune exterioară pe direcție radială a unei zone de colectare din curent; 23
- crearea unei unde de șoc în curent pentru reducerea vitezei axiale a fluidului la o valoare subsonică; 25
- extragerea particulelor într-un curent de evacuare din porțiunea exterioară pe direcție radială amintită a zonei de colectare, unde unda de șoc este creată în aval de 27 mijloacele de creare a unei curgeri turbionare și în amonte de zona de colectare.
în același timp, dispozitivul conform invenției, înlătură dezavantajele menționate, prin 29 aceea că mijloacele de creare a undei de șoc sunt dispuse astfel, încât să creeze unda de șoc în aval de mijloacele de imprimare a unei mișcări turbionare și în amonte de zona de 31 colectare.
Dispozitivul de îndepărtare a unei anumite componente gazoase dintr-un curent de 33 fluid care conține mai multe componente gazoase, cuprinde: niște mijloace (3) pentru imprimarea unei curgeri la viteză supersonică a curentului de fluid printr-o conductă(1) astfel 35 încât să se reducă temperatura fluidului sub o temperatură selectată, la care se produce fie condensarea fie solidificarea componentei selectate, prin aceasta formându-se particule din 37 componenta selectată, conducta fiind prevăzută cu niște mijloace(15) de imprimare a unei mișcări turbionare curentului de fluid, astfel inducând curgerea particulelor către o porțiune 39 exterioară pe direcție radială a zonei de colectare din curent; niște mijloace (11) de creare a unei unde de șoc în curent, astfel încât să se reducă viteza axială a fluidului la o viteză 41 subsonică; niște mijloace(18) de extragere a particulelor într-un curent de evacuare pornind de la porțiunea exterioară pe direcție radială a zonei de colectare și se caracterizează prin 43 aceea că mijloacele de creare a undei de șoc sunt dispuse astfel, încât să creeze unda de șoc în aval de mijloacele de imprimare a unei mișcări turbionare și în amonte de zona de 45 colectare.
S-a constatat faptul că randamentul separării este în mod considerabil îmbunătățit 47 în cazul în care colectarea particulelor în zona de colectare se produce după unda de șoc,
RO 120045 Β1 adică în curgere subsonică, comparativ cu situația în care curgerea este supersonică. Acest lucru se explică prin aceea că unda de șoc disipa o parte importantă din energia cinetică a curentului și astfel reduce puternic componenta axială a vitezei fluidului, în timp ce componenta tangențială (produsă de mijloacele de creare a unei mișcări turbionare) rămâne practic nemodificată. Ca rezultat, densitatea paticulelor în porțiunea exterioară în direcție radială a zonei de colectare este în mod semnificativ mai mare decât oriunde în altă parte a conductei, timp în care curgerea este supersonică. Se crede că acest efect este produs de viteza axială a fluidului puternic redusă și prin aceasta de o tendință redusă a particulelor de a fi antrenate de către un nucleu central al curentului în care fluidul curge cu o viteză axială mai mare decât în vecinătatea peretelui conductei. Astfel, în regim de curgere subsonic, forțele centrifuge care acționează asupra particulelor condensate nu sunt contracarate în mare măsură de către acțiunea de antrenare a nucleului central al curentului, astfel încât particulele se pot aglomera în porțiunea exterioară, pe direcție radială a zonei de colectare, de unde sunt extrase.
De preferință, unda de șoc este creată prin determinarea curgerii curentului de fluid printr-un difuzor. Un difuzor adecvat este un difuzor supersonic.
într-un exemplu de realizare avantajos, zona de colectare este dispusă în vecinătatea capătului de evacuare al difuzorului.
Uscarea suplimentară a curentului de fluid este realizată în mod adecvat prin introducerea curentului de evacuare de particule colectate într-un separator gaz/lichid, pentru separarea fracțiunii gazoase a curentului de evacuare dintr-o fracțiune lichidă a acestuia.
în mod avantajos, fracțiunea gazoasă a curentului de evacuare este amestecată cu curentul de fluid care este determinat să curgă la viteză supersonică prin conductă.
în mod convenabil, mijloacele de inducere a curgerii curentului la viteză supersonică cuprind o admisie Laval a conductei, la care cea mai mică secțiune transversală de curgere a difuzorului este mai mare decât cea mai mică secțiune transversală de curgere a admisiei Laval.
într-un exemplu de realizare a invenției atractiv, fluidul formează un gaz natural produs de o formațiune terestră, iar temperatura aleasă amintită este definită de punctul de condensare a componentei alese, prin acesta formându-se particule condensate din componenta aleasă, particule care se aglomerează formând un curent de evacuare lichid.
Componenta aleasă este de exemplu una sau mai multe dintre etan, propan, butan, pentan, hexan, heptan și octan.
Invenția va fi descrisă cu mai multe amănunte prin intermediul unor exemple cu referire la desenele anexate, în care:
- fig. 1, reprezintă în mod schematic o secțiune axială printr-un prim exemplu de realizare a dispozitivului conform invenției;
- fig. 2, reprezintă în mod schematic o secțiune axială a unui al doilea exemplu de realizare a dispozitivului conform invenției.
în fig. 1 este reprezentată o conductă 1 sub forma unei carcase tubulare, deschisă la capete, având o admisie 3, pentru fluid la unul din capetele carcasei, o primă evacuare 5, pentru lichid, în apropierea celuilalt capăt al carcasei, și o a doua evacuare 7, pentru gaz, la celălalt capăt amintit al carcasei. Direcția de curgere în dispozitivul 1 este de la admisia 3 către prima și cea de-a doua evacuare 5, 7. Admisia 3 este de tip Laval, având o secțiune axială de formă convergent-divergentă în direcția de curgere, astfel încât să conducă la o curgere la viteză supersonică către un curent de fluid, când curgerea se face prin interiorul carcasei se face prin admisia 3. Carcasa 1 mai este prevăzută cu o parte cilindrică primară
RO 120045 Β1 și cu un difuzor 11, partea cilindrică primară 9 fiind situată între admisia 3 și difuzorul 11. 1
Una sau mai multe (de exemplu patru) aripioare în Delta 15 sunt îndreptate către interior pe direcție radială pornind de la suprafața interioară a părții cilindrice primare 9, fiecare 3 aripioară 15 fiind poziționată la un anumit unghi față de direcția de curgere în interiorul carcasei, astfel încât să imprime o mișcare turbionară fluidului care curge la viteză 5 supersonică prin partea cilindrică primară 9 a carcasei 1.
Difuzorul 11 are o porțiune longitudinală de formă convergent-divergentă în direcția 7 de curgere, care definește o admisie 17 a difuzorului și o evacuare 19 a difuzorului. Cea mai mică secțiune de curgere a difuzorului este mai mare decât cea mai mică secțiune de 9 curgere a admisiei laval 3.
Carcasa 1 mai cuprinde o parte cilindrică secundară 17, având o secțiune de curgere 11 mai mare decât partea cilindrică primară 9 și dispusă în aval de difuzorul 11 sub forma unei continuări a difuzorului 11, Partea cilindrică secundară 17 este prevăzută cu niște fante 13 longitudinale de evacuare 18, pentru lichid, fantele 18 fiind practicate la o distanță convenabilă față de evacuarea difuzorului 19. 15
O cameră 21, de evacuare a lichidului, cuprinde partea cilindrică secundară 17, și este prevăzută cu prima evacuare 5, menționată destinată practic lichidului. 17
Partea cilindrică secundară 17 se deschide în cea de-a doua evacuare 7, amintită, destinată practic gazului. 19
Funcționarea normală a dispozitivului este în continuare explicată pentru cazul aplicării la uscarea gazului natural. Aceasta este dată doar cu titlu de exemplu, iar 21 dispozitivul este de asemenea adecvat pentru aplicarea în schema altor precedee în care trebuie tratate gaze altele decât hidrocarburi. 23
Un curent de gaze naturale incluzând compenente gazoase mai ușoare și mai grele, ca de exemplu metan, etan, propan, butan, pentan, hexan, etc, este introdus în admisia 25 Laval 3. Pe măsură ce curentul curge prin admisia 3, curentul este accelerat la viteză supersonică. Ca rezultat al creșterii puternice a vitezei curentului, temperatura curentului 27 scade până sub punctul de condensare al celor mai grele componente gazoase (de exemplu pentan, hexan etc.) care condensează pentru formare mai multor particule de lichid. Pe 29 măsura curgerii curentului de-a lungul aripioarelor 15 în formă de Delta, curentului i se imprimă o mișcare turbionară (reprezentată în mod schematic prin spirala 22) astfel încât 31 particulele de lichid ajung sub acțiunea forțelor centrifuge orientate către exterior pe direcție radială. Atunci când curentul pătrunde în difuzorul 11, se creează o undă de șoc în 33 apropierea evacuării 19 din aval a difuzorului 11. Unda de șoc disipează o cantitate importantă din energia cinetică a curentului, prin aceasta fiind redusă în principal 35 componenta axială a vitezei fluidului. Ca rezultat al componentei axiale puternic reduse a vitezei fluidului, partea centrală a curentului (sau nucleul”) curge cu o viteză axială redusă, 37 astfel încât există o tendință redusă de antrenare a particulelor condensate de către partea centrală a curentului care curge în partea cilindrică secundară 17. Din această cauză, 39 particulele condensate se pot aglomera într-o porțiune exterioară, pe direcție radială a unei zone de colectare a curentului în partea cilindrică secundară 17. Particulele aglomerate 41 formează un strat de lichid care este extras din zona de colectare prin fantele de evacuare 18, camera de evacuare 21, și prima evacuare 5 destinată practic lichidului 43
Gazul natural uscat este descărcat prin cea de a doua evacuare 7 destinată gazului, în fig. 2 este reprezentat un al doilea exemplu de realizare a dispozitivului de punere 45 în aplicare a invenției, dispozitivul având o carcasă tubulară deschisă la capete 23, cu o
RO 120045 Β1 admisie de fluid Laval 25 la unul din capete și o primă evacuare 27 destinată lichidului, la celălalt capăt al carcasei. Direcția de curgere a fluidului în dispozitiv este indicată prin săgeata 30. Carcasa are, de la admisia 25 până la evacuarea de lichid 27, o parte practic cilindrică primară 33, un difuzor divergent 35, o parte cilindrică secundară 37, și o parte divergentă 39. O aripioară în Delta 41 pătrunde pe direcție radială către interior în partea cilindrică primară 33, aripioara 37 fiind dispusă la un anumit unghi față de direcția de curgere în interiorul carcasei, astfel încât să imprime o mișcare turbionară fluidului care curge la viteză supersonică prin carcasa 23. O a doua evacuare tubulară 43 destinată practic gazului trece prin prima evacuare 27 coaxial în interiorul carcasei, și are o deschidere de admisie 45 la capătul din aval al părții cilindrice secundare 37. Evacuarea 43 este prevăzută la interior cu un dispozitiv (nereprezentat), de tip supapă, pentru transformarea curgerii turbionare a gazului în curgere laminară.
Modul obișnuit de funcționare a celui de-al doilea exemplu de realizare este practic similarfuncționării normale a primului exemplu de realizare, adică în partea cilindrică primară 33, apare curgerea turbionară supersonică, unda de șoc se produce în apropierea zonei de trecere a difuzorului 35 la partea cilindrică secundară 37, curgerea subsonică apare în partea cilindrică secundară 37, lichidul este descărcat prin prima evacuare 27, iar gazul uscat este descărcat prin cea de a doua evacuare 43, curgerea turbionară a gazului fiind transformată în curgere laminară printr-un dispozitiv cu acest rol.
în descrierea detaliată de mai sus, carcasa, partea cilindrică primară, difuzorul și partea cilindrică secundară au secțiune circulară. Totuși, poate fi aleasă orice altă formă a secțiunii transversale a fiecăruia dintre aceste elemente. De asemenea, părțile primare și secundare pot avea ca variantă o altă formă decât cea cilindrică, de exemplu tronconică. în plus, difuzorul poate avea orice altă formă convenabilă, de exemplu fără partea convergentă(așa cum este prezentat în fig. 2), în mod special pentru aplicațiile la viteze supersonice mai mici ale fluidului.
în locul dispunerii fiecărei aripioare la un unghi fix față de direcția axială a carcasei, aripioara poate fi dispusă la un unghi crescător în direcția curgerii, de preferință în combinație cu o formă spiralată a aripioarei.
în plus, fiecare aripioară poate fi prevalată cu o porțiune superioară ridicată (denumită și mică aripioară).
în locul formei divergente a difuzorului (fig. 2), ca variantă, difuzorul poate avea o porțiune divergentă urmată de o porțiune convergentă văzute în direcția de curgere. Unul dintre avantajele unui astfel de difuzor având o formă divergent-convergentă este acela că în difuzor se produce o creștere mai mică a temperaturii fluidului.
Pentru a mări dimensiunea particulelor condensate, stratul limită în partea supersonică a curentului poate fi îngroșat, de exemplu, prin injectarea unui gaz în partea supersonică a curentului. Gazul poate fi injectat, de exemplu, în partea cilindrică primară a carcasei prin una sau mai multe deschideri prevăzute în peretele carcasei. în mod convenabil, o parte din gazul de la prima evacuare este utilizată în acest scop. Efectul unei astfel de injecții de gaz este acela că în partea supersonică a curentului se formează mai puține particule condensate, ceea ce conduce la particule mai mari și la o mai bună aglomerare a particulelor mai mari.
Mijloacele de imprimare a unei mișcări turbionare pot fi astfel dispuse în partea de admisie a conductei, în loc de a fi dispuse în aval de partea de admisie.

Claims (12)

1. Metodă pentru îndepărtarea unei componente gazoase selectată dintr-un curent 3 de fluid conținând mai multe componente gazoase și constând în: inducerea curgerii la viteză supersonică a curentului amintit printr-o conductă, astfel încât temperatura fluidului 5 să scadă până la o valoare situată sub temperatura la care are loc fie condensarea fie solidificarea componentei selectate, astfel formându-se particule din componenta selectată, 7 conducta fiind prevăzută cu niște mijloace de imprimare a unei mișcări turbionare pentru imprimarea unei mișcări turbionare curentului de fluid, prin aceasta inducându-se parti- 9 culelor, curgerea către porțiunea exterioară pe direcție radială, a unei zone de colectare; crearea unei unde de șoc în curent, astfel încât să se reducă viteza axială a fluidului la o 11 viteză subsonică; extragerea particulelor într-un curent de evacuare pornind de la porțiunea exterioară pe direcție radială a zonei de colectare, caracterizată prin aceea că unda de șoc 13 este creată în aval de mijloacele de imprimare a unei mișcări turbionare și în amonte de zona de colectare. 15
2. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că fluidul formează un gaz natural produs dintr-o formațiune geologică, iar temperatura selectată amintită este 17 definită de către punctul de condensare a componentei selectate, astfel încât are loc formarea de particule condensate din componenta selectată. 19
3. Metodă conform revendicării 2, caracterizată prin aceea că, componenta selectată este constituită din unul sau mai multe elemente alese dintre etan, propan, butan, 21 pentan, hexan, heptan și octan.
4. Metodă conform oricăreia dintre revendicările 1 ...3, caracterizată prin aceea că 23 unda de șoc este creată prin inducerea curentului de fluid ca acesta să curgă printr-un difuzor. 25
5. Metodă conform oricăreia dintre revendicările 1 ...4, caracterizate prin aceea că, curentul de evacuare este introdus într-un separator gaz/lichid pentru separarea fracțiunii 27 gazoase a curentului de evacuare, de fracțiunea lichidă a acestuia.
6. Metodă conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că fracțiunea gazoasă 29 amintită este amestecată cu curentul de fluid care este determinat să curgă la viteză supersonică prin conductă. 31
7. Dispozitiv pentru îndepărtarea unei componente gazoase selectate dintr-un curent de fluid care conține mai multe componente gazoase, cuprinzând: niște mijloace(3) pentru 33 imprimarea unei curgeri la viteză supersonică a curentului de fluid printr-o conductă(1) astfel încât să se reducă temperatura fluidului sub o temperatură selectată, la care se produce fie 35 condensarea, fie solidificarea componentei selectate, prin aceasta formându-se particule din componenta selectată, conducta fiind prevăzută cu niște mijloace(15) de imprimare a unei 37 mișcări turbionare curentului de fluid, inducând astfel curgerea particulelor către o porțiune exterioară pe direcție radială a zonei de colectare din curent; niște mijloace (11) de creare 39 a unei unde de șoc în curent, astfel încât să se reducă viteza axială a fluidului la o viteză subsonică; niște mijloace(18) de extragere a particulelor într-un curent de evacuare pornind 41 de la porțiunea exterioară pe direcție radială a zonei de colectare, caracterizat prin aceea că mijloacele de creare a undei de șoc sunt dispuse astfel, încât să creeze unda de șoc în 43 aval de mijloacele de imprimare a unei mișcări turbionare și în amonte de zona de colectare.
8. Dispozitiv conform revendicării 7, caracterizat prin aceea că mijloacele (11) de 45 creare a undei de șoc includ un difuzor.
RO 120045 Β1
1 9. Dispozitiv conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că mijloacele (3) de imprimare a unei viteze supersonice de curgere curentului cuprind o admisie Laval a conduc3 tei, iar cea mai mică secțiune transversală de curgere a difuzorului este mai mare decât cea mai mică secțiune transversală de curgere a admisiei Laval.
5 10. Dispozitiv conform revendicărilor 8 sau 9, caracterizat prin aceea că zona de colectare amintită este situată adiacent capătului de evacuare a difuzorului.
7 11. Dispozitiv conform oricăreia dintre revendicările 7...10, caracterizat prin aceea că are încorporat un separator gaz/lichid având o admisie aflată în comunicație de fluid cu
9 curentul de evacuare și o evacuare pentru fracțiunea gazoasă a curentului primar de evacuare.
11
12. Dispozitiv conform revendicării 11, caracterizat prin aceea că evacuarea pentru fracțiunea gazoasă este conectată la admisia conductei(l), astfel încât fracțiunea gazoasă
13 să se amestece cu curentul de fluid care curge la viteză supersonică prin conductă.
RO99-01393A 1997-07-02 1998-07-01 Metodă şi dispozitiv pentru îndepărtarea unei componente gazoase, dintr-un curent de fluid, conţinând mai multe componente gazoase RO120045B1 (ro)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP97202020 1997-07-02
PCT/EP1998/004178 WO1999001194A1 (en) 1997-07-02 1998-07-01 Removing a gaseous component from a fluid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO120045B1 true RO120045B1 (ro) 2005-08-30

Family

ID=8228507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO99-01393A RO120045B1 (ro) 1997-07-02 1998-07-01 Metodă şi dispozitiv pentru îndepărtarea unei componente gazoase, dintr-un curent de fluid, conţinând mai multe componente gazoase

Country Status (24)

Country Link
EP (1) EP1017465B1 (ro)
JP (1) JP4906170B2 (ro)
KR (1) KR100557269B1 (ro)
CN (1) CN1145513C (ro)
AR (1) AR013158A1 (ro)
AU (1) AU725574B2 (ro)
BR (1) BR9810386A (ro)
CA (1) CA2294708C (ro)
DE (1) DE69809274T2 (ro)
DK (1) DK1017465T3 (ro)
DZ (1) DZ2545A1 (ro)
EA (1) EA001591B1 (ro)
EG (1) EG21611A (ro)
ES (1) ES2186204T3 (ro)
ID (1) ID24531A (ro)
IL (1) IL133297A (ro)
JO (1) JO2025B1 (ro)
MY (1) MY129174A (ro)
NO (1) NO317006B1 (ro)
NZ (1) NZ501454A (ro)
PE (1) PE50999A1 (ro)
RO (1) RO120045B1 (ro)
WO (1) WO1999001194A1 (ro)
ZA (1) ZA985706B (ro)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE260454T1 (de) 1998-10-16 2004-03-15 Translang Technologies Ltd Verfahren und vorrichtung zur verflüssigung eines gases
GC0000091A (en) * 1998-12-31 2004-06-30 Shell Int Research Method for removing condensables from a natural gas stream.
US6524368B2 (en) * 1998-12-31 2003-02-25 Shell Oil Company Supersonic separator apparatus and method
BR9916719A (pt) 1998-12-31 2001-12-04 Shell Int Research Método para remoção de condensáveis de umacorrente de gás natural em uma cabeça de poço,dispositivo de cabeça de poço, e, grupo de cabeçade poço
NL1013135C2 (nl) * 1999-09-24 2001-03-30 Kema Nv Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van vaste deeltjes uit een gas.
MY134342A (en) * 2001-12-31 2007-12-31 Shell Int Research Multistage fluid separation assembly and method
US7318849B2 (en) 2002-04-29 2008-01-15 Shell Oil Company Cyclonic fluid separator equipped with adjustable vortex finder position
WO2003092858A1 (en) 2002-04-29 2003-11-13 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Supersonic fluid separation enhanced by spray injection
MXPA05002165A (es) 2002-09-02 2005-05-23 Shell Int Research Separador ciclonico de fluidos.
JP4285108B2 (ja) * 2003-06-25 2009-06-24 東京エレクトロン株式会社 トラップ装置、処理システム及び不純物除去方法
RU2272973C1 (ru) * 2004-09-24 2006-03-27 Салават Зайнетдинович Имаев Способ низкотемпературной сепарации газа (варианты)
MY147883A (en) * 2004-12-30 2013-01-31 Shell Int Research Cyclonic separator and method for degassing a fluid mixture
WO2006087332A1 (en) * 2005-02-17 2006-08-24 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method for removing contaminating gaseous components from a natural gas stream
NZ556495A (en) 2005-02-24 2009-09-25 Twister Bv Method and system for cooling a natural gas stream and separating the cooled stream into various fractions
CN101262922B (zh) * 2005-09-12 2011-06-08 缠绕机公司 在流体分离器中改进冷凝和分离的方法和设备
EP2032265B1 (en) * 2006-06-29 2011-08-31 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Cyclonic liquid degassing separator and method for degassing a fluid mixture
EP2049231A1 (de) * 2006-08-07 2009-04-22 Alstom Technology Ltd Verfahren zur abtrennung von co2 aus einem gasstrom, co2-abtrennvorrichtung zur durchführung des verfahrens, dralldüse für eine co2-abtrennvorrichtung sowie anwendung der co2-abtrennvorrichtung
WO2009084945A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-09 Twister B.V. Method of removing and solidifying carbon dioxide from a fluid stream and fluid separation assembly
EP2085587A1 (en) * 2008-02-04 2009-08-05 ALSTOM Technology Ltd Low carbon emissions combined cycle power plant and process
CN102307642B (zh) * 2008-12-22 2014-03-19 缠绕机公司 从流体流中去除二氧化碳的方法以及流体分离装置
EP2226109A1 (en) 2009-03-04 2010-09-08 J.E.H. Tetteroo Installation and procedure for sampling of fine particles
CN101700456B (zh) * 2009-10-16 2012-05-23 西安交通大学 激波可控超音速气体除湿装置
CN102102505B (zh) * 2009-12-16 2014-01-15 中国石油天然气股份有限公司 一种提高井下蒸汽干度注汽管柱及其注汽方法
CN101829456B (zh) * 2010-05-21 2012-01-04 福建鑫泽环保设备工程有限公司 烟囱脱水装置
WO2011153151A1 (en) 2010-06-01 2011-12-08 Shell Oil Company Low emission power plant
US8858680B2 (en) 2010-06-01 2014-10-14 Shell Oil Company Separation of oxygen containing gases
CA2800822A1 (en) 2010-06-01 2011-12-08 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Separation of gases produced by combustion
US8858679B2 (en) 2010-06-01 2014-10-14 Shell Oil Company Separation of industrial gases
CN102095609B (zh) * 2010-11-18 2012-08-22 山西省电力公司电力科学研究院 烟气采样脱水装置
CN102166436B (zh) * 2011-01-20 2013-10-02 上海益道投资管理有限公司 多组分污染流体净化方法及设备
US9283502B2 (en) 2011-08-31 2016-03-15 Orbital Atk, Inc. Inertial extraction system
EP2610296A1 (de) 2011-12-29 2013-07-03 Lanxess Deutschland GmbH Verfahren zur Herstellung von gereinigten Nitrilkautschuken
DE102013104645A1 (de) * 2013-05-06 2014-11-06 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Vorrichtung und Verfahren zum Abscheiden von Fremdpartikeln aus einem Gasstrom
WO2017112419A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-29 Eastman Chemical Company Supersonic treatment of vapor streams for separation and drying of hydrocarbon gases
CN107413085A (zh) * 2016-05-23 2017-12-01 中石化洛阳工程有限公司 一种油气管道在线除砂装置
CN107525293A (zh) * 2016-06-20 2017-12-29 通用电气公司 制冷系统和方法以及用于生产液化天然气的系统和方法
RU2688509C1 (ru) * 2018-08-28 2019-05-21 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование" Способ обогащения гелием гелийсодержащего природного газа
DE102019214756A1 (de) * 2019-09-26 2021-04-01 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Abscheidung von Wasser aus einem Wasser-Dampf-Luft-Gemischstrom
CN110732188B (zh) * 2019-10-21 2020-11-17 西安交通大学 一种管内相分隔分流式高流速气液分离装置和方法
CN112495321B (zh) * 2020-11-20 2023-01-20 邵阳学院 一种采用拉法尔效应冷凝生物油的装置
KR102593784B1 (ko) * 2021-08-11 2023-10-25 (주)에이치앤지텍 압축 공기용 디퓨저 및 이에 의한 압축 공기 측정 장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3559373A (en) * 1968-05-20 1971-02-02 Exxon Production Research Co Supersonic flow separator
SU1575047A1 (ru) * 1988-03-18 1990-06-30 Предприятие П/Я Р-6521 Конденсатор
JPH0217921A (ja) * 1988-07-05 1990-01-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 混合気体のガス分離方法
IL95348A0 (en) * 1990-08-12 1991-06-30 Efim Fuks Method of producing an increased hydrodynamic head of a fluid jet
EP0496128A1 (en) * 1991-01-25 1992-07-29 Stork Product Engineering B.V. Method and device for separating a gas from a gas mixture
BR9916719A (pt) * 1998-12-31 2001-12-04 Shell Int Research Método para remoção de condensáveis de umacorrente de gás natural em uma cabeça de poço,dispositivo de cabeça de poço, e, grupo de cabeçade poço

Also Published As

Publication number Publication date
AU725574B2 (en) 2000-10-12
BR9810386A (pt) 2000-09-05
MY129174A (en) 2007-03-30
EP1017465B1 (en) 2002-11-06
DE69809274T2 (de) 2003-08-28
KR100557269B1 (ko) 2006-03-07
JO2025B1 (en) 1999-05-15
NZ501454A (en) 2000-09-29
ZA985706B (en) 1999-01-27
NO996546L (no) 1999-12-29
EP1017465A1 (en) 2000-07-12
NO317006B1 (no) 2004-07-19
DK1017465T3 (da) 2002-11-25
IL133297A (en) 2003-10-31
NO996546D0 (no) 1999-12-29
AU8857098A (en) 1999-01-25
ID24531A (id) 2000-07-20
EG21611A (en) 2001-12-31
IL133297A0 (en) 2001-04-30
JP2002507152A (ja) 2002-03-05
CA2294708A1 (en) 1999-01-14
CN1145513C (zh) 2004-04-14
EA200000090A1 (ru) 2000-06-26
CN1261814A (zh) 2000-08-02
PE50999A1 (es) 1999-05-28
WO1999001194A1 (en) 1999-01-14
DE69809274D1 (de) 2002-12-12
EA001591B1 (ru) 2001-06-25
KR20010014338A (ko) 2001-02-26
ES2186204T3 (es) 2003-05-01
DZ2545A1 (fr) 2003-02-08
AR013158A1 (es) 2000-12-13
CA2294708C (en) 2007-08-28
JP4906170B2 (ja) 2012-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RO120045B1 (ro) Metodă şi dispozitiv pentru îndepărtarea unei componente gazoase, dintr-un curent de fluid, conţinând mai multe componente gazoase
US6776825B2 (en) Supersonic separator apparatus and method
AU755360B2 (en) Method for removing condensables from a natural gas stream, at a wellhead, downstream of the wellhead choke
CA2470689C (en) Multistage fluid separation assembly and method
US7357825B2 (en) Cyclonic fluid separator with vortex generator in inlet section
US20020189443A1 (en) Method of removing carbon dioxide or hydrogen sulfide from a gas
EA002399B1 (ru) Способ удаления конденсирующихся компонентов из потока природного газа, система завершения скважины
IL144004A (en) Nozzle for supersonic flow of gas and separator for movement
CN104822461B (zh) 将液流旋流分离成气相和液相的设备以及配有该设备的容器
EA015603B1 (ru) Циклонный сепаратор и способ дегазации смеси текучей среды
MXPA99011746A (en) Removing a gaseous component from a fluid
CA2450209C (en) A system for separating an entrained immiscible liquid component from a wet gas stream
NZ533468A (en) Multistage fluid separation assembly and method