RU2143654C1 - Method for separation of gaseous mixture components - Google Patents
Method for separation of gaseous mixture components Download PDFInfo
- Publication number
- RU2143654C1 RU2143654C1 RU99102186/06A RU99102186A RU2143654C1 RU 2143654 C1 RU2143654 C1 RU 2143654C1 RU 99102186/06 A RU99102186/06 A RU 99102186/06A RU 99102186 A RU99102186 A RU 99102186A RU 2143654 C1 RU2143654 C1 RU 2143654C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- component
- gas
- condensation temperature
- nozzle
- normal pressure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к методам разделения компонентов газовых смесей путем их сжижения и может быть использовано в различных областях техники. The invention relates to methods for separating components of gas mixtures by liquefying them and can be used in various fields of technology.
Известен способ разделения компонентов газовых смесей путем их сжижения, включающий постадийное охлаждение смеси газов до температур сжижения каждого компонента и отбор соответствующей жидкой фазы на каждой стадии (см. описание к заявке Японии N 07253272, F 25 J 3/06, 1995 [1]). Недостатком известного способа является малая эффективность при больших энергозатратах. There is a method of separating components of gas mixtures by liquefying them, which includes the stepwise cooling of the gas mixture to the liquefaction temperatures of each component and the selection of the corresponding liquid phase at each stage (see the description of Japanese application N 07253272, F 25 J 3/06, 1995 [1]) . The disadvantage of this method is its low efficiency at high energy consumption.
Известен способ разделения компонентов газовых смесей путем их сжижения, включающий адиабатическое охлаждение смеси газов в сверхзвуковом сопле и отбор жидкой фазы (см. описание к патенту США N 3528217, НКИ 55-15, МКИ B 01 D 51/08, 1970 [2]). В известном способе отбор жидкой фазы осуществляют путем направления газожидкостной смеси на перфорированную перегородку с отклонением потока от прямолинейного движения. В результате, под действием возникающих при отклонении потока центробежных сил капли жидкой фазы поступают в приемник. Окончательная сепарация компонентов осуществляется в жидкой фазе. Недостатком известного способа является его малая эффективность. Во-первых, необходима сепарация компонентов из сжиженной смеси газов, а во-вторых, при отклонении газового потока, двигающегося со сверхзвуковой скоростью, возникают ударные волны, повышающие температуру газа, что в результате приводит к обратному переходу части сконденсировавшихся капель в газовую фазу. A known method of separating the components of gas mixtures by liquefying them, including adiabatic cooling of the gas mixture in a supersonic nozzle and the selection of the liquid phase (see the description of US patent N 3528217, NKI 55-15, MKI B 01 D 51/08, 1970 [2]) . In the known method, the selection of the liquid phase is carried out by directing the gas-liquid mixture to the perforated partition with the deviation of the flow from rectilinear movement. As a result, under the action of centrifugal forces arising when the flow deviates, drops of the liquid phase enter the receiver. The final separation of the components is carried out in the liquid phase. The disadvantage of this method is its low efficiency. Firstly, separation of the components from the liquefied gas mixture is necessary, and secondly, when a gas stream moving at a supersonic speed is deflected, shock waves arise that increase the temperature of the gas, which results in the reverse transition of a part of the condensed droplets into the gas phase.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности и достигаемому результату является способ сепарации газов путем их сжижения, известный из описания к патенту США N 5306330, НКИ 95-29, МКИ B 01 D 51/08, 1994 [3] . Известный способ может быть использован как для сжижения однокомпонентных газов, так и для разделения их смесей (см. колонку 1, строки 5-10 в описании [3]). Closest to the claimed in its technical essence and the achieved result is a method of gas separation by liquefaction, known from the description of US patent N 5306330, NKI 95-29, MKI B 01 D 51/08, 1994 [3]. The known method can be used both for liquefying single-component gases, and for separating their mixtures (see
Способ включает охлаждение газов в сверхзвуковом сопле и отбор жидкой фазы. Для отбора жидкой фазы охлажденный газовый поток, уже содержащий капли сконденсировавшейся жидкой фазы, отклоняют в направлении к первоначальной осевой линии сопла и разделяют тем самым на два потока. В результате отклонения потока под действием сил инерции образовавшиеся капли смещают от оси повернутого потока и направляют по каналу в смеси с газом, а осушенный газ - по другому каналу. The method includes cooling the gases in a supersonic nozzle and selecting a liquid phase. To select the liquid phase, the cooled gas stream, already containing droplets of the condensed liquid phase, is deflected towards the initial center line of the nozzle and is thereby divided into two streams. As a result of the deviation of the flow under the action of inertia forces, the formed droplets are displaced from the axis of the rotated flow and sent through the channel in a mixture with gas, and the dried gas through another channel.
Недостатком известного способа является его малая эффективность. Это обусловлено тем, что при таком повороте газового потока возникают ударные волны, за которыми возрастает его температура, что приводит к испарению части уже сконденсировавшихся капель. The disadvantage of this method is its low efficiency. This is due to the fact that during such a rotation of the gas stream shock waves arise, after which its temperature rises, which leads to the evaporation of part of the already condensed droplets.
Кроме того, при сжижении выделяемой компоненты парциальное давление его остающейся газовой фазы понижается. Следовательно, для более полного (дальнейшего) сжижения необходимо обеспечить понижение статической температуры потока, что может быть достигнуто увеличением степени адиабатического расширения потока, а значит увеличением его числа Маха. Это приводит к существенному уменьшению выходного давления потока, что резко сужает эффективность этой технологии. In addition, when the emitted component is liquefied, the partial pressure of its remaining gas phase decreases. Therefore, for a more complete (further) liquefaction, it is necessary to lower the static temperature of the stream, which can be achieved by increasing the degree of adiabatic expansion of the stream, and thus increasing its Mach number. This leads to a significant decrease in the outlet pressure of the flow, which drastically reduces the effectiveness of this technology.
Заявляемый в качестве изобретения способ направлен на повышение эффективности разделения газовых смесей путем их сжижения. The inventive method is aimed at increasing the efficiency of separation of gas mixtures by liquefying them.
Указанный результат достигается тем, что способ разделения компонентов газовых смесей путем сжижения включает адиабатическое охлаждение смеси газов в сверхзвуковом сопле и отбор жидкой фазы, при этом изменяют парциальное давление газовых компонентов в смеси так, чтобы в момент прохождения газовым потоком сопла температура конденсации компонента, имеющего при нормальном давлении более низкую температуру конденсации, была выше температуры конденсации компонента, имеющего при нормальном давлении более высокую температуру конденсации, и выбирают геометрию сопла, обеспечивающую сохранение в процессе охлаждения компонентов с более высокой при нормальном давлении температурой конденсации в газовой фазе и сжижение компонента с более низкой при нормальном давлении температурой конденсации в количестве, достаточном для растворения в нем газовой фазы компонента с более высокой температурой конденсации. This result is achieved in that the method for separating the components of gas mixtures by liquefaction includes adiabatic cooling of the gas mixture in the supersonic nozzle and the selection of the liquid phase, while changing the partial pressure of the gas components in the mixture so that at the moment the gas flows through the nozzle, the condensation temperature of the component having normal pressure lower condensation temperature, was higher than the condensation temperature of a component having a higher condensation temperature at normal pressure , and the nozzle geometry is selected that ensures that components with a higher condensation temperature in the gas phase are stored during cooling and liquefied a component with a condensation temperature lower at normal pressure in an amount sufficient to dissolve the gas phase of the component with a higher condensation temperature .
Отличительными признаками заявляемого способа являются:
- изменение парциального давления газовых компонентов в смеси так, чтобы в момент прохождения газовым потоком сопла температура конденсации компонента, имеющего при нормальном давлении более низкую температуру конденсации, была выше температуры конденсации компонента, имеющего при нормальном давлении более высокую температуру конденсации;
- выбор геометрии сопла, обеспечивающий сохранение в процессе охлаждения компонента с более высокой (при нормальном давлении) температурой конденсации в газовой фазе;
- выбор геометрии сопла, обеспечивающий сжижение компонента с более низкой (при нормальном давлении) температурой конденсации в количестве, достаточном для растворения в нем газовой фазы компонента с более высокой температурой конденсации.Distinctive features of the proposed method are:
- changing the partial pressure of the gas components in the mixture so that at the moment the gas stream passes through the nozzle, the condensation temperature of a component having a lower condensation temperature at normal pressure is higher than the condensation temperature of a component having a higher condensation temperature at normal pressure;
- the choice of nozzle geometry, which ensures the conservation of the component with a higher (at normal pressure) condensation temperature in the gas phase during cooling;
- the choice of nozzle geometry, providing liquefaction of the component with a lower (at normal pressure) condensation temperature in an amount sufficient to dissolve in it the gas phase of the component with a higher condensation temperature.
Изменение парциального давления газовых компонентов в смеси так, чтобы в момент прохождения газовым потоком сопла температура конденсации компонента, имеющего при нормальном давлении более низкую температуру конденсации, была выше температуры конденсации компонента, имеющего при нормальном давлении более высокую температуру конденсации, позволяет повысить эффективность разделения газов по следующим причинам: Сначала в газовом потоке начинает конденсироваться газовый компонент, имеющий более низкую температуру конденсации при нормальном давлении. При этом возникает множество мелких капель (туман), которые растворяют в себе компоненту с более высокой температурой конденсации (при нормальном давлении), находящуюся в газовой фазе, удаляя ее тем самым из смеси. Changing the partial pressure of the gas components in the mixture so that at the time the nozzle flows through the nozzle, the condensation temperature of a component having a lower condensation temperature at normal pressure is higher than the condensation temperature of a component having a higher condensation temperature at normal pressure, which makes it possible to increase the gas separation efficiency by the following reasons: First, the gas component begins to condense in the gas stream, having a lower condensation temperature at normal low pressure. In this case, a lot of small drops (fog) arise, which dissolve the component with a higher condensation temperature (at normal pressure), which is in the gas phase, thereby removing it from the mixture.
Выбор геометрии сопла, обеспечивающий сохранение в процессе охлаждения компонента с более высокой (при нормальном давлении) температурой конденсации в газовой фазе и сжижение компонента с более низкой ( при нормальном давлении) температурой конденсации в количестве, достаточном для растворения в нем газовой фазы компонента с более высокой температурой конденсации, также позволяет повысить эффективность разделения газовых компонентов в смеси, поскольку компонент с более высокой температурой конденсации, сохраняясь в газовой фазе в процессе адиабатического охлаждения, будет полностью удален из смеси путем растворения его в жидкой фазе второго компонента, которая удаляется при осуществлении способа известным образом. Соответственно, чтобы удалить компонент, находящийся в газовой фазе, необходимо достаточное количество компонента, находящегося в жидкой фазе, обеспечивающего растворение в себе газовой компоненты. The choice of nozzle geometry, which ensures that the component with a higher (at normal pressure) condensation temperature in the gas phase is retained during cooling and the component is liquefied with a lower (at normal pressure) condensation temperature in an amount sufficient to dissolve the gas phase of the component with a higher the condensation temperature, also allows you to increase the efficiency of separation of gas components in the mixture, since the component with a higher condensation temperature, while remaining in the gas phase in cession adiabatic cooling, will be completely removed from the mixture by dissolving it in the liquid phase of the second component, which is removed in the process known manner. Accordingly, in order to remove the component in the gas phase, a sufficient amount of the component in the liquid phase is needed to allow the gas component to dissolve.
Геометрия сопла, обеспечивающего выполнение указанных выше условий, выбирается на основании известных законов термогазодинамики и исходных данных газового потока: давления на входе в сопло, температуры газа, химического состава смеси и начального соотношения их парциальных давлений, а также справочных данных о растворимости газовых компонент в жидкостях и сжиженных газах при различных температурах и давлениях, известных из уровня техники (см. , например, "Справочник по разделению газовых смесей методом глубокого охлаждения". Гальперин И.И., Зеликсон Г.М., Раппопорт, Л.Л. Гос. научно-техн. издат. хим. литературы, М., 1963, изд. 2). The geometry of the nozzle, ensuring the fulfillment of the above conditions, is selected on the basis of the known laws of thermogasdynamics and the initial data of the gas flow: pressure at the inlet of the nozzle, gas temperature, chemical composition of the mixture and the initial ratio of their partial pressures, as well as reference data on the solubility of gas components in liquids and liquefied gases at various temperatures and pressures known from the prior art (see, for example, "Guide to the separation of gas mixtures by deep cooling." Halperin I.I., Zelikson G.M., Rappoport, L.L. State Scientific and Technological Publishing House of Chemical Literature, M., 1963, ed. 2).
Сущность заявляемого способа поясняется примерами его реализации и чертежами. На фиг. 1 представлен продольный разрез (упрощенный) принципиальной схемы аппарата, с помощью которого может быть реализован способ; на фиг. 2 представлены зависимости температуры конденсации от величины парциального давления для этана, метана, бутана, пропана. The essence of the proposed method is illustrated by examples of its implementation and drawings. In FIG. 1 is a longitudinal section (simplified) of a schematic diagram of an apparatus with which the method can be implemented; in FIG. Figure 2 shows the dependences of the condensation temperature on the partial pressure for ethane, methane, butane, and propane.
Устройство для сжижения газа содержит форкамеру 1, сверхзвуковое сопло 2 и полый конус 3, образующий с соплом кольцевую щель 4. Конус жестко соединен с соплом одним из известных способов, например, с помощью пилонов (на чертеже не показано). Форкамера снабжена одним из известных средств для закрутки газового потока (не показано). Это может быть циклон, центробежный нагнетатель, тангенциальный подвод газа, закручивающие лопасти и т.п. A gas liquefaction device comprises a pre-chamber 1, a
Пример 1. В общем случае способ реализуется следующим образом. Example 1. In the General case, the method is implemented as follows.
На вход форкамеры подается закрученный поток газовой смеси, подлежащий разделению, обеспечивающий центробежное ускорение в потоке во время прохождения им сопла. Параметры газового потока, подаваемого на вход с тем, чтобы обеспечить требуемые значения ускорения, рассчитываются исходя из законов гидродинамики и геометрии сопла. Из форкамеры газовая смесь проходит в сопло, и в результате адиабатического расширения охлаждения и на некотором расстоянии от критического сечения сопла начинается процесс конденсации газового компонента, имеющего более высокую температуру конденсации при подобранных для данного случая парциальных давлениях компонентов смеси. Подбор осуществляется на основе расчетов или с использованием справочных данных. В таблице приведены данные конденсации некоторых газов в зависимости от их давления, позаимствованные из справочника "Таблицы физических величин" под ред. И. К. Кикоина. М., Атомиздат, 1976, с. 239-240 [4]. На основании этих данных построены кривые, приведенные на фиг. 2, позволяющие осуществить выбор. Например, при нормальном давлении (1 атм) температура конденсации (сжижения) метана - 161,5oC, а этана - 88,6oC. Но если в смеси газов парциальное давление этана будет 1 атм, а метана 40 атм, то метан будет сжижаться при более высокой температуре - 86,3oC.At the inlet of the prechamber, a swirling stream of the gas mixture is fed, which must be separated, providing centrifugal acceleration in the stream during the passage of the nozzle. The parameters of the gas flow supplied to the inlet in order to provide the required acceleration values are calculated based on the laws of hydrodynamics and nozzle geometry. From the prechamber, the gas mixture passes into the nozzle, and as a result of adiabatic expansion of cooling and at a distance from the critical section of the nozzle, the process of condensation of the gas component begins, which has a higher condensation temperature at the partial pressures of the mixture components selected for this case. Selection is carried out on the basis of calculations or using reference data. The table shows the condensation data of some gases depending on their pressure, borrowed from the reference book “Tables of physical quantities”, ed. I.K. Kikoin. M., Atomizdat, 1976, p. 239-240 [4]. Based on these data, the curves shown in FIG. 2, allowing you to make a choice. For example, at normal pressure (1 atm), the condensation (liquefaction) temperature of methane is 161.5 o C and ethane 88.6 o C. But if the partial pressure of ethane in the gas mixture is 1 atm, and
Пропан при нормальном давлении конденсируется (сжижается) при более высокой температуре, чем этан (-42,1oC). Но если в газовой смеси парциальное давление пропана будет в 1 атм, а этана 10 атм, то температура сжижения этана повысится до -32oC и будет выше температуры сжижения пропана почти на 10o. Аналогично можно подобрать соответствующие парциальные давления для пары бутан-пропан или бутан-этан. Например, температура сжижения бутана при нормальном давлении - 0,5oC, т. е. выше температуры сжижения пропана на 41,6oC. Но если парциальное давление бутана оставить в 1 атм, а парциальное давление пропана сделать более 5 атм, то (см. таблицу) температура сжижения (конденсации) бутана станет ниже температуры конденсации (сжижения) пропана.Propane at normal pressure condenses (liquefies) at a higher temperature than ethane (-42.1 o C). But if in the gas mixture the partial pressure of propane is 1 atm, and
В результате конденсации одного из компонентов в сопле возникает большое количество мелких капель жидкой фазы (туман) с растворенной в них газовой фазой второго компонента. Поскольку поток в сопле является закрученным, то под воздействием центробежных сил сконденсированные капли жидкой фазы будут отбрасываться к стенкам сопла, образуя на них пленку. Место нахождения точки начала конденсации определяется расчетным путем с использованием известных уравнений гидро- и термодинамики. Также рассчитывается и время движения капель сжиженной компоненты от центра сопла до его стенок. В области сопла, где капли достигают его стенок, устанавливается средство для отбора жидкой фазы - перфорация, как в прототипе, или кольцевая щель, как показано на фиг. 1. Исходя из справочных данных, приведенных в [4], рассчитывается количество сжиженной компоненты, необходимой для полного растворения в ней газовой фазы второго компонента, имеющего при нормальном давлении более высокую температуру конденсации и на основании исходных данных о параметрах газовой смеси и известных зависимостей, вытекающих из законов термогазодинамики, рассчитывается геометрия сопла, обеспечивающая сжижение компонента с более низкой при нормальном давлении температурой конденсации в количестве, достаточном для полного растворения газовой фазы второго компонента с более высокой температурой конденсации при нормальном давлении и обеспечивающая его сохранение в газовой фазе в течение всего процесса охлаждения. As a result of condensation of one of the components in the nozzle, a large number of small drops of the liquid phase (fog) arise with the gas phase of the second component dissolved in them. Since the flow in the nozzle is swirling, under the influence of centrifugal forces, the condensed droplets of the liquid phase will be discarded to the walls of the nozzle, forming a film on them. The location of the condensation start point is determined by calculation using the known equations of hydro- and thermodynamics. The time of motion of droplets of the liquefied component from the center of the nozzle to its walls is also calculated. In the area of the nozzle, where the drops reach its walls, a means for selecting the liquid phase is installed — perforation, as in the prototype, or an annular gap, as shown in FIG. 1. Based on the reference data given in [4], the amount of the liquefied component required to completely dissolve the gas phase of the second component in it, which has a higher condensation temperature at normal pressure and based on the initial data on the parameters of the gas mixture and known dependencies, is calculated arising from the laws of thermogasdynamics, the nozzle geometry is calculated, which ensures the liquefaction of the component with a lower condensation temperature at normal pressure in an amount sufficient for complete dissolution of the gas phase of the second component with a higher condensation temperature at normal pressure and ensuring its conservation in the gas phase during the entire cooling process.
В результате в процессе осуществления предложенного способа, сжиженный компонент газа с более низкой температурой конденсации полностью растворяет в себе газовую фазу второго компонента и удаляется для дальнейшего разделения одним из известных методов, а очищенный от второго компонента газ с низкой температурой конденсации направляется для целевого использования. As a result, during the implementation of the proposed method, the liquefied gas component with a lower condensation temperature completely dissolves the gas phase of the second component and is removed for further separation by one of the known methods, and the gas purified from the second component with a low condensation temperature is sent for the intended use.
Пример 2. Разделению подвергалась газовая смесь, содержащая метан и этан. Температура конденсации метана при нормальном давлении составляет - 161,5oC, температура конденсации этана - 88,63oC. Для того чтобы при охлаждении смеси температура конденсации метана была выше температуры конденсации этана на основании кривых, представленных на фиг. 2 или табличных данных (см. таблицу), определяют требуемые парциально давления газов в смеси. Так, например, при парциальном давлении этана в 1 атм его температура конденсации составит - 88,63oC, а метана при парциальном давлении 40 атм - 86,3oC. Следовательно, в проходящем через сверхзвуковое сопло газовом потоке порциальное давление этана должно быть меньше или равно 1/40 (2,5%) от парциального давления метана и, как следует из расчетов, содержать 95,3% метана и 4,7% этана по массе.Example 2. The separation was subjected to a gas mixture containing methane and ethane. The methane condensation temperature at normal pressure is -161.5 ° C., the ethane condensation temperature is 88.63 ° C. In order to keep the methane condensation temperature higher than the ethane condensation temperature upon cooling of the mixture based on the curves shown in FIG. 2 or tabular data (see table), determine the required partial pressure of the gases in the mixture. So, for example, at a partial pressure of ethane of 1 atm, its condensation temperature will be 88.63 o C, and methane at a partial pressure of 40 atm will be 86.3 o C. Therefore, in a gas stream passing through a supersonic nozzle, the partial pressure of ethane should be less than or equal to 1/40 (2.5%) of the partial pressure of methane and, as follows from the calculations, contain 95.3% methane and 4.7% ethane by weight.
Исходя из того, что на вход сверхзвукового сопла подается газ с давлением 64 атм и температурой 226oK, определялась геометрия сопла. При этом учитывалось, что для полного растворения этана, содержащегося в смеси (см. [4] ) необходимо, чтобы в жидкую фазу перешло не менее 8% из содержащегося в смеси метана и обеспечивалось нахождение этана в газовой фазе в течение всего процесса охлаждения газовой смеси. Также принималось во внимание и то обстоятельство, что в процессе охлаждения изменялось массовое соотношение газов (а значит и парциальное давление, влияющее на температуру конденсации) из-за того, что один компонент сжижался, а второй удалялся из смеси за счет растворения в жидкой фазе. Как показали эксперименты, в результате осуществления процесса сжижения содержание метана и этана в смеси приводило к увеличению разности температур их конденсации и обеспечивало сохранение этана в газовой фазе в течение всего процесса охлаждения.Based on the fact that a gas with a pressure of 64 atm and a temperature of 226 o K is supplied to the inlet of the supersonic nozzle, the nozzle geometry was determined. It was taken into account that for the complete dissolution of the ethane contained in the mixture (see [4]), it is necessary that at least 8% of the methane contained in the mixture passes into the liquid phase and that ethane is kept in the gas phase during the entire process of cooling the gas mixture . The circumstance was also taken into account that during the cooling process, the mass ratio of gases (and hence the partial pressure affecting the condensation temperature) changed due to the fact that one component was liquefied and the other was removed from the mixture due to dissolution in the liquid phase. As experiments showed, as a result of the liquefaction process, the content of methane and ethane in the mixture led to an increase in the difference in the temperatures of their condensation and ensured the preservation of ethane in the gas phase during the entire cooling process.
Из проведенных, с учетом вышеизложенного, расчетов была выбрана геометрия сопла: диаметр критического сечения сопла 20 мм, длина сопла 1200 мм, стенки сопла спрофилированы в соответствии с уравнением:
где F* - площадь критического сечения сопла;
F - площадь сечения сопла в произвольной точке;
M - число Маха;
γ - показатель адиабаты.From the calculations made, taking into account the foregoing, the nozzle geometry was chosen: the diameter of the critical section of the nozzle is 20 mm, the length of the nozzle is 1200 mm, the nozzle walls are profiled in accordance with the equation:
where F * is the critical sectional area of the nozzle;
F is the nozzle cross-sectional area at an arbitrary point;
M is the Mach number;
γ is the adiabatic exponent.
Расчет осуществлен на число Маха M= 1,33 при γ смеси = 1,89 (эта величина определена расчетно для данной смеси газов с учетом эффектов сверхcжижаемости и Джоуля-Томсона для использованных диапазонов температур и давлений. The calculation was performed on the Mach number M = 1.33 at the γ mixture = 1.89 (this value was calculated for this gas mixture taking into account the effects of superfluidity and Joule-Thomson for the temperature and pressure ranges used.
Также было рассчитано место сбора сжиженного метана с растворенным в нем газообразным этаном, отстоящее от критического сечения сопла на 800 мм. It was also calculated the place of collection of liquefied methane with ethane gas dissolved in it, 800 mm from the critical section of the nozzle.
Таким образом, при реализации способа на вход форкамеры сопла подавался через тангенциальные щели газовый поток, содержащий по массе 4,7% этана и 95,3% метана под давлением 64 атм с расходом 21000 нм3/час, обеспечивающий прохождение газов через сопло со скоростью 400 м/сек и их адиабатическое охлаждение. В результате в приемник жидкой фазы поступало 8% сжиженного метана от подаваемого на вход сопла, содержащего весь растворенный в нем этан, а на выходе из сопла получали полностью очищенный от этана метан, который шел на дальнейшее целевое использование.Thus, when implementing the method, a gas stream containing by mass 4.7% ethane and 95.3% methane under a pressure of 64 atm with a flow rate of 21,000 nm 3 / h was supplied to the nozzle pre-chamber entrance through a tangential slit, allowing gases to pass through the nozzle at a speed 400 m / s and their adiabatic cooling. As a result, the liquid phase receiver received 8% of liquefied methane from the nozzle supplied to the inlet containing all ethane dissolved in it, and at the outlet from the nozzle, methane completely purified from ethane was received, which was used for further intended use.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет эффективно выделять целевой газообразный продукт из газовых смесей. Thus, the proposed method allows you to effectively allocate the target gaseous product from gas mixtures.
Claims (1)
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99102186/06A RU2143654C1 (en) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | Method for separation of gaseous mixture components |
| EA200100449A EA002780B1 (en) | 1998-10-16 | 1999-10-15 | Method and apparatus for separation gas mixture components and liquefaction therefor |
| BR9915550-8A BR9915550A (en) | 1998-10-16 | 1999-10-15 | Vortex tube for liquefaction and separation of components in a gas mixture |
| AT99948628T ATE260454T1 (en) | 1998-10-16 | 1999-10-15 | METHOD AND DEVICE FOR LIQUIDIFYING A GAS |
| US09/418,867 US6372019B1 (en) | 1998-10-16 | 1999-10-15 | Method of and apparatus for the separation of components of gas mixtures and liquefaction of a gas |
| AU61845/99A AU750712B2 (en) | 1998-10-16 | 1999-10-15 | Method and Apparatus for the Separation of Components of Gas Mixtures and Liquefaction of a Gas |
| PCT/CA1999/000959 WO2000023757A1 (en) | 1998-10-16 | 1999-10-15 | Vortex tube for liquefaction and separation of components in a gas mixture |
| DE69915098T DE69915098T2 (en) | 1998-10-16 | 1999-10-15 | Method and device for liquefying a gas |
| EP99948628A EP1131588B1 (en) | 1998-10-16 | 1999-10-15 | Method and Apparatus for liquefying a gas |
| CA002286509A CA2286509C (en) | 1998-10-16 | 1999-10-15 | Method of and apparatus for the separation of components of gas mixtures and liquefaction of a gas |
| NO20011893A NO20011893L (en) | 1998-10-16 | 2001-04-17 | Swirl tubes for liquefying and separating components in a gas mixture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99102186/06A RU2143654C1 (en) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | Method for separation of gaseous mixture components |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2143654C1 true RU2143654C1 (en) | 1999-12-27 |
Family
ID=20215463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99102186/06A RU2143654C1 (en) | 1998-10-16 | 1999-02-05 | Method for separation of gaseous mixture components |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2143654C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009028987A1 (en) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Vadim Ivanovich Alferov | Gas liquefaction and separation device |
| RU2812652C1 (en) * | 2022-12-30 | 2024-01-31 | Общество с ограниченной ответственностью "РН-КрасноярскНИПИнефть" | Method for separating multicomponent mixture |
-
1999
- 1999-02-05 RU RU99102186/06A patent/RU2143654C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009028987A1 (en) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Vadim Ivanovich Alferov | Gas liquefaction and separation device |
| GB2465521A (en) * | 2007-08-22 | 2010-05-26 | Vadim Ivanovich Alferov | Gas liquefaction and separation device |
| CN101828088A (en) * | 2007-08-22 | 2010-09-08 | 特兰斯朗科技有限公司 | Gas liquefaction and separation device |
| GB2465521B (en) * | 2007-08-22 | 2011-11-16 | Vadim Ivanovich Alferov | Gas liquefaction and separation device |
| EA016459B1 (en) * | 2007-08-22 | 2012-05-30 | Трансланг Текнолоджиес Лтд. | Gas liquefaction and separation device |
| CN101828088B (en) * | 2007-08-22 | 2014-03-26 | 3S气体技术有限公司 | Gas liquefaction and separation device |
| US8696793B2 (en) | 2007-08-22 | 2014-04-15 | 3S Gas Technologies Limited | Gas liquefaction and separation device utilizing subsonic and supersonic nozzles |
| RU2812652C1 (en) * | 2022-12-30 | 2024-01-31 | Общество с ограниченной ответственностью "РН-КрасноярскНИПИнефть" | Method for separating multicomponent mixture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU750712B2 (en) | Method and Apparatus for the Separation of Components of Gas Mixtures and Liquefaction of a Gas | |
| US9551526B2 (en) | Refining system and method for refining a feed gas stream | |
| US9034082B2 (en) | Multistage cyclonic fluid separator | |
| JP5032342B2 (en) | Method and system for cooling a natural gas stream and separating the cooling stream into various fractions | |
| CA2710915C (en) | Method of removing and solidifying carbon dioxide from a fluid stream and fluid separation assembly | |
| EP2326403B1 (en) | Method for removing hydrogen sulfide from a natural gas stream | |
| US9500404B2 (en) | Method and system for removing H2S from a natural gas stream | |
| EA015603B1 (en) | Cyclonic separator and method for degassing a fluid mixture | |
| EA014604B1 (en) | Cyclonic separator for degassing liquid and a method for degassing a fluid mixture | |
| JP2002534248A (en) | Supersonic gas flow nozzle and inertial separator | |
| EA016459B1 (en) | Gas liquefaction and separation device | |
| JP2012522640A (en) | Separation system with swirl valve | |
| US20110296987A1 (en) | Separation of oxygen containing gases | |
| RU2143654C1 (en) | Method for separation of gaseous mixture components | |
| RU2167374C1 (en) | Device for gas liquefaction | |
| RU2812652C1 (en) | Method for separating multicomponent mixture | |
| RU2139480C1 (en) | Method of separation of gas mixture components | |
| AU2013204700B2 (en) | Multistage cyclonic fluid separator | |
| RU2139479C1 (en) | Method of liquefaction of gas | |
| RU2133137C1 (en) | Device for separation of gas mixture components | |
| RU97277U1 (en) | PLANT FOR REMOVING Ethane From A Methane Mixture | |
| WO2011005077A1 (en) | Flareless condensate stabilization in combination with gas conditioning | |
| RU2137065C1 (en) | Device for liquefaction of gas | |
| RU2212599C1 (en) | Natural gas liquefaction method | |
| HU177012B (en) | Process for the elimination of condensed and!or condensable components from the mixture of gas and liquid or from gaseous mixturei,e.g. from natural gas for the separation of water and gasoline |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050206 |
|
| HK4A | Changes in a published invention | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110922 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20121001 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170206 |