RU212328U1

RU212328U1 - EVAPORATOR OF THE GLYCOL RECOVERY PLANT WITH RUN GAS SUPPLY

Info

Publication number: RU212328U1
Application number: RU2021136173U
Authority: RU
Inventors: Антон Александрович Типугин; Ралиф Рауфович Ялалетдинов; Ильшат Рамильевич Хайруллин; Виктор Вячеславович Прытков; Теймур Тельманович Рагимов; Виталий Олегович Юрасов; Зекерья Зарманбетович Кульгишиев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой"
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2022-07-15

Abstract

Полезная модель относится к установкам абсорбционной осушки газов гликолем и может быть использована в газовой промышленности при регенерации гликолей. Испаритель установки регенерации гликоля с подачей отдувочного газа содержит корпус, в котором расположена перегородка, отделяющая секцию регенерированного гликоля от трубного пучка, в секции указанной секции установлено распределительное устройство для подачи отдувочного газа в испаритель, выполненное в виде трубы с закрепленными на ней перпендикулярно перфорированными патрубками, отверстия которых сообщаются с полостью трубы, при этом на патрубки намотана мелкоячеистая металлическая сетка. Преимуществом предлагаемой конструкции является улучшение циркуляции гликоля в испарителе.

The utility model relates to installations for the absorption drying of gases with glycol and can be used in the gas industry for the regeneration of glycols. The evaporator of the glycol regeneration plant with the supply of stripping gas contains a housing in which there is a partition separating the section of the regenerated glycol from the tube bundle, in the section of this section there is a distribution device for supplying stripping gas to the evaporator, made in the form of a pipe with perpendicularly perforated branch pipes fixed on it, the openings of which communicate with the cavity of the pipe, while a fine-mesh metal mesh is wound on the nozzles. The advantage of the proposed design is the improvement of glycol circulation in the evaporator.

Description

Полезная модель относится к установкам абсорбционной осушки газов гликолем и может быть использована в газовой промышленности при регенерации гликолей.The utility model relates to installations for the absorption drying of gases with glycol and can be used in the gas industry for the regeneration of glycols.

Для транспортировки газа по магистральным газопроводам необходимо, чтобы он был «осушенным», т.е. чтобы газ не содержал капельной жидкости и влаги, а также механических примесей. Для осушки газа на установках комплексной подготовки газа (УКПГ) применяют, в основном, метод абсорбции, в частности, использование гликоля, в большинстве случаев диэтиленгликоль (ДЭГ) с концентрацией, как правило до 99,0 мас.% в качестве абсорбента. При осушке газа гликоль сам насыщается влагой. Для того, чтобы использовать гликоль повторно, нужно подвергнуть его регенерации.To transport gas through main gas pipelines, it is necessary that it be “drained”, i.e. so that the gas does not contain dropping liquid and moisture, as well as mechanical impurities. For gas drying at complex gas treatment plants (GTP), the absorption method is mainly used, in particular, the use of glycol, in most cases diethylene glycol (DEG) with a concentration, as a rule, up to 99.0 wt.% as an absorbent. When the gas is dried, the glycol itself is saturated with moisture. In order to reuse glycol, it must be regenerated.

Существуют различные схемы регенерации гликоля с подачей отдувочного газа, по одной из которых нагрев гликоля осуществляется в испарителе с паровым пространством, по другой - огневым подогревателем, в котором гликоль нагревается за счет сжигания топливного газа в топке (Н.В. Жданова. А.В. Халиф. Осушка углеводородных газов. М.: Химия, 1984, с. 55, с. 68).There are various schemes for glycol regeneration with the supply of stripping gas, according to one of which glycol is heated in an evaporator with a steam space, according to the other - with a fire heater in which glycol is heated by burning fuel gas in the furnace (N.V. Zhdanova. A.V. Khalif, Dehydration of Hydrocarbon Gases, Moscow: Chemistry, 1984, p. 55, p. 68).

Отдувочный газ можно вводить частично в испаритель через перфорированную трубу, расположенную под топкой, что позволяет интенсифицировать теплообмен и уменьшить вероятность перегрева гликоля (Н.В. Жданова. А.В. Халиф. Осушка углеводородных газов. М.: Химия, 1984, с. 56).Stripping gas can be introduced partially into the evaporator through a perforated pipe located under the furnace, which allows intensifying heat transfer and reducing the likelihood of glycol overheating (N.V. Zhdanova. A.V. Khalif. Drying of hydrocarbon gases. M .: Chemistry, 1984, p. 56).

Известна установка регенерации гликоля, в которой для интенсификации процесса в ректификационную колонну подается предварительно подогретый в змеевике трубчатой печи отдувочный газ, который контактирует с гликолем на барботажных тарелках [RU 30092, МПК B01D 3/18, 3/32, опубликовано 20.06.2003].Known installation of regeneration of glycol, in which to intensify the process in the distillation column is supplied preheated in the coil of a tubular furnace stripping gas, which is in contact with glycol on bubbling trays [EN 30092, IPC B01D 3/18, 3/32, published 20.06.2003].

Известен испаритель, содержащий корпус с патрубками входа и выхода продукта, а также патрубок для отвода паров продукта. В корпусе расположен трубный пучок, отделенный перегородкой от секции регенерированного гликоля [Н.В. Жданова. А.В. Халиф. Осушка углеводородных газов. М.: Химия, 1984, с. 70, рис. 5.8] - выбран в качестве ближайшего аналога.Known evaporator containing a housing with nozzles for inlet and outlet of the product, as well as a pipe for removing vapors of the product. A tube bundle is located in the body, separated by a partition from the regenerated glycol section [N.V. Zhdanov. A.V. Caliph. Drying of hydrocarbon gases. M.: Chemistry, 1984, p. 70, fig. 5.8] - selected as the closest analogue.

Однако известные устройства не обеспечивают достаточно эффективной регенерации гликоля в установках с подачей отдувочного газа.However, the known devices do not provide sufficiently efficient glycol regeneration in plants with stripping gas supply.

Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности установки регенерации гликоля за счет усовершенствования конструкции испарителя.The objective of the present utility model is to increase the efficiency of the glycol regeneration plant by improving the design of the evaporator.

Указанная задача решается тем, что в испарителе установки регенерации гликоля с подачей отдувочного газа, содержащем корпус, в котором расположен трубный пучок, перегородка, отделяющая секцию регенерированного гликоля от трубного пучка, патрубки входа насыщенного гликоля и выхода регенерированного гликоля, в секции регенерированного гликоля установлено распределительное устройство для подачи отдувочного газа в испаритель, выполненное в виде трубы с закрепленными на ней перпендикулярно перфорированными патрубками, отверстия которых сообщаются с полостью трубы, при этом на патрубки намотана мелкоячеистая металлическая сетка.This problem is solved by the fact that in the evaporator of the glycol regeneration plant with the supply of stripping gas, containing a housing in which the tube bundle is located, a partition separating the regenerated glycol section from the tube bundle, saturated glycol inlet pipes and regenerated glycol outlet pipes, a distribution valve is installed in the regenerated glycol section. a device for supplying stripping gas to the evaporator, made in the form of a pipe with perpendicularly perforated pipes fixed on it, the holes of which communicate with the cavity of the pipe, while a fine-mesh metal mesh is wound on the pipes.

Технический результат заключается в повышения концентрации регенерированного гликоля, которое достигается предлагаемой конструкцией распределительного устройства.The technical result consists in increasing the concentration of regenerated glycol, which is achieved by the proposed design of the switchgear.

Полезная модель поясняется чертежом.The utility model is illustrated by a drawing.

Испаритель содержит корпус 1 (Фиг. 1) с патрубком входа 2 насыщенного гликоля и патрубком выхода 3 регенерированного гликоля. В корпусе 1 размещена перегородка 4, отделяющая секцию регенерированного гликоля 5 от трубного пучка 6. В секции регенерированного гликоля 5 установлено распределительное устройство 7 для подачи отдувочного газа в испаритель, выполненное в виде трубы 8 (Фиг. 2) DN50 с закрепленными на ней перпендикулярно перфорированными патрубками 9 DN25, Отверстия патрубков 9 сообщаются с полостью трубы 8. На патрубки 9 намотана мелкоячеистая металлическая сетка 10. Корпус 1 имеет патрубок 11 (Фиг. 1) для выхода паров влаги. На входе в испаритель установлен арматурный блок (не показан) подачи отдувочного газа (азота).The evaporator contains a body 1 (Fig. 1) with an inlet pipe 2 of saturated glycol and an outlet pipe 3 of regenerated glycol. In the housing 1 there is a partition 4 separating the section of the regenerated glycol 5 from the tube bundle 6. In the section of the regenerated glycol 5 there is a distribution device 7 for supplying the stripping gas to the evaporator, made in the form of a pipe 8 (Fig. 2) DN50 with perpendicularly perforated pipes fixed on it. nozzles 9 DN25, The openings of the nozzles 9 communicate with the cavity of the pipe 8. A fine-mesh metal mesh 10 is wound on the nozzles 9. The body 1 has a nozzle 11 (Fig. 1) for the release of moisture vapor. At the inlet to the evaporator there is a fitting block (not shown) for supplying stripping gas (nitrogen).

Испаритель работает следующим образом.The evaporator works as follows.

Насыщенный влагой гликоль через патрубок 2 поступает в межтрубное пространство трубного пучка 6. В результате теплообмена между гликолем и нагретым трубным пучком 6 происходит регенерация гликоля (например, для ДЭГ при температуре 164°С). Через распределительное устройство 7 в секцию регенерированного гликоля 5 подается отдувочный газ (азот), который улучшает циркуляцию гликоля в испарителе за счет барботирования. Мелкоячеистая сетка 10, намотанная на патрубки 9, усиливает эффект барботирования за счет дробления пузырьков отдувочного газа и увеличения площади контакта «газ-гликоль». При этом снижается парциальное давление воды в секции регенерированного гликоля и происходит повышение концентрации гликоля. Пары влаги отводятся через патрубок 11. Выделение влаги осуществляется под вакуумом.Moisture-saturated glycol through pipe 2 enters the annulus of tube bundle 6. As a result of heat exchange between glycol and heated tube bundle 6, glycol is regenerated (for example, for DEG at a temperature of 164°C). Stripping gas (nitrogen) is fed through the distributor 7 to the regenerated glycol section 5, which improves the glycol circulation in the evaporator due to bubbling. Fine-mesh mesh 10, wound on nozzles 9, enhances the bubbling effect by crushing the bubbles of the offgassing gas and increasing the gas-glycol contact area. This reduces the partial pressure of water in the regenerated glycol section and increases the glycol concentration. Moisture vapor is removed through pipe 11. Moisture is released under vacuum.

Размещение распределительного устройства в секции регенерированного гликоля повышает площадь контакта отдувочного газа и гликоля, а также снижает риски, связанные с контактом холодного агента и трубного пучка испарителя.Placing the switchgear in the regenerated glycol section increases the area of contact between the stripping gas and the glycol and also reduces the risks associated with contact between the cold agent and the evaporator tube bundle.

Для подтверждения эффективности предлагаемого испарителя были проведены работы в соответствии с Программой промысловых испытаний установки регенерации ДЭГ УКПГ-5 с подачей азота от передвижной мембранной азотной установки МВА-99,8-10-1,0-ВГ производительностью 10 м³/мин (600 м³/час). На входе в испаритель был смонтирован арматурный блок подачи отдувочного газа с обратным клапаном и необходимыми измерительными приборами для контроля технологических параметров во время проведения работ. Оптимальные диаметры отверстий патрубков, а также количество слоев намотки мелкоячеистой сетки подбирались опытным путем.To confirm the effectiveness of the proposed evaporator, work was carried out in accordance with the Field Test Program for the DEG regeneration unit UKPG-5 with nitrogen supply from a mobile membrane nitrogen unit MVA-99.8-10-1.0-VG with a capacity of 10 m ³ /min (600 m ³ /hour). At the inlet to the evaporator, an armature block for supplying stripping gas with a check valve and the necessary measuring instruments was installed to control the process parameters during the work. The optimal diameters of the nozzle openings, as well as the number of layers of fine mesh winding, were selected empirically.

Как показали результаты испытаний, преимуществом предлагаемой конструкции является повышение концентрации регенерированного гликоля, что позволяет осуществлять более глубокую осушку природного газа на УКПГ, а также улучшение циркуляции гликоля в испарителе, что позволяет избежать локальных зон с более высокой температурой, а, следовательно, предотвратить деструкцию гликоля, продлевая срок его эксплуатации.As the test results showed, the advantage of the proposed design is an increase in the concentration of regenerated glycol, which allows for a deeper drying of natural gas at the GTP, as well as an improvement in the circulation of glycol in the evaporator, which makes it possible to avoid local zones with a higher temperature, and, consequently, to prevent the destruction of glycol extending its service life.

Claims

The evaporator of the glycol regeneration plant with the supply of stripping gas, containing a housing in which a tube bundle is located, a partition separating the regenerated glycol section from the tube bundle, saturated glycol inlet and regenerated glycol outlet pipes, characterized in that a distribution device for supplying stripping gas into the evaporator, made in the form of a pipe with perpendicularly perforated pipes fixed on it, the holes of which communicate with the cavity of the pipe, while a fine-mesh metal mesh is wound on the pipes.