RU2273510C1 - Method of dehydration of gas - Google Patents

Method of dehydration of gas Download PDF

Info

Publication number
RU2273510C1
RU2273510C1 RU2004127178/15A RU2004127178A RU2273510C1 RU 2273510 C1 RU2273510 C1 RU 2273510C1 RU 2004127178/15 A RU2004127178/15 A RU 2004127178/15A RU 2004127178 A RU2004127178 A RU 2004127178A RU 2273510 C1 RU2273510 C1 RU 2273510C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
components
capillaries
capillary
pores
Prior art date
Application number
RU2004127178/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Генрих Карлович Зиберт (RU)
Генрих Карлович Зиберт
Евгений Петрович Запорожец (RU)
Евгений Петрович Запорожец
Евгений Евгеньевич Запорожец (RU)
Евгений Евгеньевич Запорожец
Анатолий Иванович Аверкин (RU)
Анатолий Иванович Аверкин
Роман Генрихович Зиберт (RU)
Роман Генрихович Зиберт
Original Assignee
Генрих Карлович Зиберт
Евгений Петрович Запорожец
Евгений Евгеньевич Запорожец
Анатолий Иванович Аверкин
Роман Генрихович Зиберт
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 Генрих Карлович Зиберт, Евгений Петрович Запорожец, Евгений Евгеньевич Запорожец, Анатолий Иванович Аверкин, Роман Генрихович Зиберт filed Critical Генрих Карлович Зиберт
Priority to RU2004127178/15A priority Critical patent/RU2273510C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2273510C1 publication Critical patent/RU2273510C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Gases (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

FIELD: preparation of natural and oil gases for transportation and processing.
SUBSTANCE: proposed method includes cleaning of gas flow from mechanical impurities and dropping liquid, condensation of water and/or hydrocarbon components, separation and removal of them from gas. Components are subjected to capillary condensation from gas flow in anisotropic porous capillary structure made from wettable solid material condensed by components. Sizes of pores and capillaries of structure decrease to one side. Condensed components are removed through pores and capillaries towards decrease of their sizes. Gas flow in structure is directed towards increase of sizes of pores and capillaries. Gas flow is fed at normal to direction of motion of component being removed. Agents increasing wettability of solid material are fed to condensed components at removal. Part of removable condensed components is recirculated to side at increased sizes of pores and capillaries. Capillary condensation and removal of condensed components are performed repeatedly - at several stages. At repeated condensation, removal of condensed components is performed from previous stage to side at increased sizes of pores and capillaries of previous gas dehydration stage.
EFFECT: enhanced efficiency of dehydration; reduced losses of gas pressure.
7 cl, 13 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к промысловой обработке многокомпонентных углеводородных газов, главным образом их осушке, и может быть применено для подготовки природных и нефтяных газов к транспорту и переработке.The invention relates to field processing of multicomponent hydrocarbon gases, mainly their drying, and can be used to prepare natural and petroleum gases for transport and processing.

Известен способ промысловой подготовки многокомпонентного углеводородного газа (Гриценко А.И., Истомин В.А., Кульков А.Н., Сулейманов Р.С. Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России - М.: Недра - 1999 - С.372-373), включающий очистку газа от механических примесей и капельной жидкости, конденсацию водного и (или) углеводородных компонентов путем охлаждения газа при его изоэнтальпийном расширении (в дросселе) и отделение от газа сконденсировавшихся компонентов.A known method of field preparation of multicomponent hydrocarbon gas (Gritsenko A.I., Istomin V.A., Kulkov A.N., Suleymanov R.S. Collection and field preparation of gas in the northern fields of Russia - M .: Nedra - 1999 - C. 372-373), including the purification of gas from mechanical impurities and a droplet liquid, the condensation of aqueous and (or) hydrocarbon components by cooling the gas during its isoenthalpic expansion (in the throttle), and the separation of condensed components from gas.

Однако при таком способе подготовки газа происходит безвозвратная потеря давления газа. При этом, чем сильнее охлаждение газа и, как следствие, глубже его осушка от жидкости (уменьшение температуры точки росы конденсируемых компонентов), тем большая потеря давления. Потери давления природного газа составляют 1·105 Па при снижении его температуры на 0,466°С.However, with this method of gas preparation, an irretrievable loss of gas pressure occurs. Moreover, the stronger the cooling of the gas and, as a consequence, the deeper it is dried from the liquid (lowering the dew point of the condensed components), the greater the pressure loss. The pressure loss of natural gas is 1 · 10 5 PA with a decrease in its temperature by 0.466 ° C.

Более эффективным является способ подготовки многокомпонентного углеводородного газа (Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата - М.: Недра - 1999 - С.314-315), включающий очистку газа от механических примесей и капельной жидкости, конденсацию водного и (или) углеводородных компонентов путем охлаждения газа изоэнтропийным расширением (в турбодетандере), и отделение от газа сконденсировавшихся компонентов.More effective is the method of preparation of multicomponent hydrocarbon gas (Bekirov T.M., Lanchakov G.A. Technology of gas and condensate treatment - M .: Nedra - 1999 - S.314-315), including gas purification from mechanical impurities and dropping liquid, condensation of water and (or) hydrocarbon components by cooling the gas with isentropic expansion (in a turboexpander), and separation of the condensed components from the gas.

В этом способе потери давления газа составляют 1·105 Па при снижении его температуры на 0,611°С.In this method, the pressure loss of the gas is 1 · 10 5 Pa with a decrease in its temperature by 0.611 ° C.

Однако и в первом, и во втором аналогах при конденсации теряется довольно много энергии газа в виде его давления.However, in the first and in the second analogues, quite a lot of gas energy in the form of its pressure is lost during condensation.

Цель изобретения - снижение потерь давления газа при его осушке и повышение эффективности последней.The purpose of the invention is the reduction of gas pressure losses during its drying and increasing the efficiency of the latter.

Общим для аналогов и заявляемого способа подготовки многокомпонентного углеводородного газа являются: очистка потока газа от механических примесей и капельной жидкости, конденсация водного и (или) углеводородных компонентов, отделение и удаление их от газа.Common for analogues and the proposed method for the preparation of multicomponent hydrocarbon gas are: cleaning the gas stream from mechanical impurities and dropping liquid, condensation of water and (or) hydrocarbon components, separating and removing them from the gas.

Отличием предлагаемого способа от аналогов является то, что компоненты подвергают капиллярной конденсации из потока газа в анизотропной пористо-капиллярной структуре, выполненной из смачиваемого конденсируемыми компонентами твердого материала, размеры пор и капилляров которой уменьшаются в одну сторону, сконденсировавшиеся компоненты удаляют по порам и капиллярам в сторону убывания их размеров.The difference of the proposed method from analogues is that the components are subjected to capillary condensation from a gas stream in an anisotropic porous-capillary structure made of a solid material wetted by the condensed components, the pore and capillary sizes of which decrease in one direction, the condensed components are removed in the pores and capillaries in the direction decrease in their size.

Отличием является и то, что потоку газа в структуре придают направление в сторону увеличения размеров ее пор и капилляров.The difference is that the gas flow in the structure is given a direction in the direction of increasing the size of its pores and capillaries.

Отличием, кроме того, является то, что поток газа подают по нормали к направлению движения удаляемого компонента.The difference, in addition, is that the gas flow is fed along the normal to the direction of movement of the removed component.

Отличием является также то, что при удалении в сконденсировавшиеся компоненты подают вещества, повышающие смачиваемость твердого материала.The difference is also that when removed, substances that increase the wettability of the solid material are supplied to the condensed components.

Отличием является еще и то, что, часть удаляемых сконденсировавшихся компонентов рециркулируют на сторону с увеличенными размерами пор и капилляров.The difference is also that part of the removed condensed components are recycled to the side with increased pore and capillary sizes.

Отличием является также то, что капиллярную конденсацию и удаление сконденсировавшихся компонентов производят многократно - в несколько ступеней.The difference is also that capillary condensation and the removal of condensed components are carried out repeatedly - in several stages.

Отличием является также то, что при многократной конденсации удаление сконденсировавшихся компонентов производят с последующей ступени на сторону с увеличенными размерами пор и капилляров предшествующей ступени осушки газа.The difference is also that with repeated condensation, the removal of condensed components is carried out from the subsequent stage to the side with increased pore and capillary sizes of the previous stage of gas dehydration.

Капиллярная конденсация (1Физика. Большой энциклопедический словарь /Гл. ред. А.М.Прохоров - М.: Большая Российская энциклопедия - 1999 - С.242-243) водного и (или) углеводородных компонентов из потока газа в анизотропной пористо-капиллярной структуре смачиваемого конденсируемыми компонентами твердого материала, размеры пор и капилляров которой уменьшаются в одну сторону (фиг.1), существенно отличается от традиционной конденсации в свободном пространстве или на плоской поверхности. При конденсации на анизотропной пористо-капиллярной структуре смачиваемого твердого материала главную роль играют капиллярные явления.Capillary condensation ( 1 Physics. Big Encyclopedic Dictionary / Ed. By A.M. Prokhorov - M .: Big Russian Encyclopedia - 1999 - S.242-243) of water and (or) hydrocarbon components from a gas stream in an anisotropic porous-capillary the structure of the solid material wetted by the condensed components, the pore and capillary sizes of which decrease in one direction (Fig. 1), differs significantly from traditional condensation in free space or on a flat surface. During condensation on the anisotropic porous-capillary structure of a wettable solid material, the main role is played by capillary phenomena.

В порах и капиллярах 1 (фиг.2) осаждающая жидкость образует вогнутые мениски 2. Искривленная поверхность мениска инициирует капиллярную конденсацию паров компонентов из потока газа при давлении PGM, более низком, чем давление насыщенного пара P0 компонента в газе при одной и той же температуре Т газа. Величина давления PGM тем меньше, чем более изогнута поверхность мениска, т.е. чем меньше радиус r его кривизны. Так, при температуре Т=313 К (40°С), радиусе мениска r=1·10-5 м давление капиллярной конденсации воды PGM=2170 Па, а в свободном пространстве давление конденсации воды Р0=7370 Па. В связи с тем, что давление капиллярной конденсации PGM меньше, чем давление насыщенного пара Р0 (в рассматриваемом случае в 3,4 раза), то капиллярная конденсация происходит интенсивнее и раньше, что приводит, как следствие, к более глубокой осушке газа. Экспериментальными исследованиями зафиксировано уменьшение точки росы по водному компоненту на 1,5-2°С при капиллярной конденсации по сравнению с обычной конденсацией в открытом пространстве и (или) на плоской поверхности. Снижение точки росы на 2°С при капиллярной конденсации происходит без затрат энергии на охлаждение газа. Этот технический прием позволяет сберечь энергию, расходуемую на охлаждение газа, в частности, сберегает давление газа на 3,27·105 Па. При этом из газа дополнительно конденсируются водный и (или) углеводородные компоненты, что повышает эффективность осушки газа.In the pores and capillaries 1 (Fig. 2), the precipitating liquid forms concave menisci 2. The curved surface of the meniscus initiates capillary condensation of the component vapors from the gas stream at a pressure P GM lower than the saturated vapor pressure P 0 of the component in the gas at the same temperature T of gas. The pressure value P GM is the smaller, the more curved the meniscus surface, i.e. the smaller the radius r of its curvature. So, at a temperature of T = 313 K (40 ° C), a meniscus radius of r = 1 · 10 -5 m, the capillary condensation pressure of water is P GM = 2170 Pa, and in free space, the water condensation pressure is P 0 = 7370 Pa. Due to the fact that the capillary condensation pressure P GM is less than the saturated vapor pressure P 0 (3.4 times in the case under consideration), then capillary condensation occurs more intensively earlier, which leads, as a result, to deeper gas dehydration. Experimental studies have recorded a decrease in the dew point of the water component by 1.5-2 ° C during capillary condensation compared to conventional condensation in open space and (or) on a flat surface. A decrease in the dew point by 2 ° C during capillary condensation occurs without the expenditure of energy for cooling the gas. This technique allows you to save the energy spent on cooling the gas, in particular, saves the gas pressure by 3.27 · 10 5 PA. In this case, water and (or) hydrocarbon components are additionally condensed from the gas, which increases the efficiency of gas drying.

Удаление сконденсировавшихся компонентов по порам и капиллярам в сторону убывания их размеров основывается на том, что в сужающихся капиллярах жидкость движется от большей площади 3 поперечного сечения пор и капилляров к меньшей 4 (фиг.3) под действием разности внутрикапиллярных давлений. Чем больше радиус мениска, тем больше давление под его поверхностью, и чем меньше радиус мениска, тем меньше давление под его поверхностью. Экспериментально подтверждено, что разность давлений, создаваемая в сужающихся капиллярах, достигает (1,5-2)·105 Па. Эта разность капиллярных давлений под менисками с радиусами r1>r2>r3>r4>r5 обеспечивает движение жидкости по порам и капиллярам от больших менисков к меньшим (фиг.3, 4). Таким образом, движение по сужающимся капиллярам и удаление из них жидкости происходит за счет действия капиллярных сил и в связи с этим не затрачивается энергия (давление) подготавливаемого газа на удаление жидкости, что в конечном итоге снижает его потери давления и повышает в конечном итоге эффективность осушки.The removal of the condensed components through the pores and capillaries in the direction of decreasing their size is based on the fact that in narrowing capillaries, the liquid moves from a larger area 3 of the cross section of pores and capillaries to less than 4 (Fig. 3) under the influence of the difference in intracapillary pressures. The larger the meniscus radius, the greater the pressure under its surface, and the smaller the meniscus radius, the lower the pressure under its surface. It is experimentally confirmed that the pressure difference created in the narrowing capillaries reaches (1.5-2) · 10 5 Pa. This difference in capillary pressures under menisci with radii r 1 > r 2 > r 3 > r 4 > r 5 provides fluid movement through the pores and capillaries from large menisci to smaller ones (Figs. 3, 4). Thus, the movement along the narrowing capillaries and the removal of liquid from them occurs due to the action of capillary forces and, therefore, the energy (pressure) of the prepared gas is not expended to remove the liquid, which ultimately reduces its pressure loss and ultimately increases the drying efficiency .

Придание потоку газа 5 (фиг.4) в структуре направления в сторону увеличения размеров ее пор и капилляров позволяет не смешивать осушенный газ с отделившимися сконденсированными компонентами 6 и тем самым повысить эффективность осушки.Giving the gas flow 5 (Fig. 4) in the directional structure towards an increase in the size of its pores and capillaries allows not to mix the dried gas with the separated condensed components 6 and thereby increase the drying efficiency.

Подача потока газа 5 по нормали к направлению движения удаляемого компонента 7 (фиг.5) позволяет не противодействовать потоку удаляемой жидкости 8, уменьшить гидравлическое сопротивление и, в конечном итоге, повысить эффективность осушки газа.The flow of gas 5 along the normal to the direction of movement of the removed component 7 (Fig. 5) allows you to not counteract the flow of the removed fluid 8, reduce the hydraulic resistance and, ultimately, increase the efficiency of gas drying.

Подача веществ 9 (фиг.6) в сконденсировавшиеся компоненты 6 при их удалении повышает смачиваемость твердого материала 10 и тем самым уменьшает радиусы менисков в капиллярах и порах, что интенсифицирует капиллярную конденсацию и движущую силу, перемещающую жидкость по порам и капиллярам и удаляющую ее из них. Как следствие, это приводит к повышению эффективности осушки газа.The supply of substances 9 (Fig.6) to the condensed components 6 during their removal increases the wettability of the solid material 10 and thereby reduces the meniscus radii in the capillaries and pores, which intensifies capillary condensation and the driving force that moves the liquid through the pores and capillaries and removes it from them . As a result, this leads to an increase in the efficiency of gas dehydration.

Рециркуляция (например, эжектором 11 (фиг.7)) части удаляемых сконденсировавшихся компонентов 12 на сторону с увеличенными размерами пор и капилляров позволяет при малом содержании конденсирующихся компонентов в газе произвести смачивание поверхностей структуры, обеспечить образование менисков в порах и капиллярах и тем самым интенсифицировать процесс капиллярной конденсации и капиллярного удаления и повысить эффективность осушки газа.Recirculation (for example, by the ejector 11 (Fig. 7)) of the part of the removed condensed components 12 to the side with increased pore and capillary sizes allows the surface of the structure to be wetted with a small content of condensing components, to ensure the formation of menisci in the pores and capillaries and thereby intensify the process capillary condensation and capillary removal and increase the efficiency of gas drying.

Производство многократной капиллярной конденсации (фиг.8) и удаления сконденсировавшихся компонентов позволяет более глубоко осушить газ от компонентов.The production of multiple capillary condensation (Fig. 8) and the removal of condensed components allows more deeply drain the gas from the components.

Удаление сконденсировавшихся компонентов 8 (фиг.8) с последующей ступени 13 на сторону с увеличенными размерами пор и капилляров предшествующей ступени 14 осушки газа при многократной конденсации позволяет произвести смачивание поверхностей предшествующих структур, обеспечить образование менисков в порах и капиллярах, тем самым интенсифицировать процесс капиллярной конденсации и капиллярного удаления на каждой ступени осушки и, как следствие, повысить эффективность осушки газа.Removing the condensed components 8 (Fig. 8) from the subsequent stage 13 to the side with increased pore and capillary sizes of the previous gas drying stage 14 during repeated condensation allows the surfaces of the previous structures to be wetted and menisci formed in the pores and capillaries, thereby intensifying the process of capillary condensation and capillary removal at each stage of drying and, as a result, increase the efficiency of gas drying.

Заявителю и авторам не известны из существующего уровня техники снижение потерь давления газа при его осушке и повышение эффективности последней подобным образом.The applicant and the authors are not known from the existing level of technology to reduce the pressure loss of gas during its drying and increase the efficiency of the latter in a similar way.

Способ осуществляется в аппаратах, схематично представленных на фиг.9-13.The method is carried out in devices, schematically presented in Fig.9-13.

Заявителю и авторам не известны из существующего уровня техники, в которых снижение потерь давления газа при его осушке и повышение эффективности последней достигалось бы указанным выше образом.The applicant and the authors are not known from the existing level of technology in which the reduction of gas pressure losses during its drying and increasing the efficiency of the latter would be achieved in the manner described above.

Осушка газа производится в аппарате (фиг.9) следующим образом. Gas dehydration is performed in the apparatus (Fig. 9) as follows.

Природный многокомпонентный газ, содержащий твердые примеси, капельную жидкость и пары воды, поступает по патрубку 15 в нижнюю часть корпуса 16. Здесь за счет гравитационной силы производится отделение от газа крупнодисперсных твердых частиц и капельной жидкости. Предварительно очищенный газ поступает в сепарационное устройство 17, где производится очистка его от тонкодисперсных твердых частиц и капельной жидкости.Natural multicomponent gas containing solid impurities, dropping liquid and water vapor enters through the nozzle 15 into the lower part of the housing 16. Here, due to gravitational force, coarse solid particles and droplet liquid are separated from the gas. The pre-purified gas enters the separation device 17, where it is cleaned from fine particulate matter and droplet liquid.

Затем газ, содержащий пары воды и частицы жидкости, размер которых сопоставим с длиной пробега молекул, поступает на фильтр-патроны 18. Каждый из фильтр-патронов 18 (фиг.10) сделан из смачиваемого конденсируемыми компонентами [водой и (или) жидкими углеводородами] твердого материала. В этот материал входят никель, титан, нержавеющая сталь и окись алюминия. Фильтр-патрон 18 имеет анизотропную пористо-капиллярную структуру, такую какая показана на фиг.1. Размеры пор и капилляров этой структуры уменьшаются в сторону периферии (фиг.10). На периферии расположен слой 19 (фиг.10), имеющий мелкие размеры пор и капилляров. Внутренний слой 20 содержит крупные поры и капилляры.Then a gas containing water vapor and liquid particles, the size of which is comparable with the mean free path of the molecules, is fed to the filter cartridges 18. Each of the filter cartridges 18 (Fig. 10) is made of wettable condensable components [water and (or) liquid hydrocarbons] solid material. This material includes nickel, titanium, stainless steel and alumina. The filter cartridge 18 has an anisotropic porous-capillary structure, such as that shown in figure 1. The sizes of pores and capillaries of this structure decrease towards the periphery (Fig. 10). On the periphery is a layer 19 (figure 10) having small sizes of pores and capillaries. The inner layer 20 contains large pores and capillaries.

Поток осушаемого газа 21 проходит в направлении стороны увеличения размеров пор и капилляров.The flow of drained gas 21 passes in the direction of the side of the increase in the size of pores and capillaries.

В анизотропной пористо-капиллярной структуре фильтр-патрона происходят капиллярная конденсация водного и углеводородных компонентов и отделение их от газа. Осушенный от паров воды и углеводородных компонентов газ 22 (фиг.10) удаляется из фильтр-патрона 18 и затем из аппарата через патрубок 23 (фиг.9).In the anisotropic porous-capillary structure of the filter cartridge, capillary condensation of the aqueous and hydrocarbon components and their separation from the gas occur. Dried from water vapor and hydrocarbon components gas 22 (figure 10) is removed from the filter cartridge 18 and then from the apparatus through the pipe 23 (figure 9).

За счет действия капиллярных сил сконденсированные компоненты движутся к периферии фильтр-патрона. Они скапливаются на наружной его поверхности и под действием силы тяжести стекают вниз 24 (фиг.10).Due to the action of capillary forces, the condensed components move to the periphery of the filter cartridge. They accumulate on its outer surface and, under the action of gravity, flow down 24 (Fig. 10).

Стекающий жидкий конденсат смывает с сепарирующих поверхностей устройства 17 (фиг.9) осевшие твердые примеси. Последние осаждаются и скапливаются в полусферическом съемном днище 25 (фиг.10) аппарата. Периодически днище 25 очищается от твердого осадка.The flowing liquid condensate washes away the settled solid impurities from the separating surfaces of the device 17 (Fig. 9). The latter are deposited and accumulate in the hemispherical removable bottom 25 (figure 10) of the apparatus. Periodically, the bottom 25 is cleaned of solid sediment.

С целью интенсификации удаления в сконденсировавшиеся компоненты подают по патрубку 26 (фиг.9) на тарелку 27 и затем на периферию фильтр-патронов 18 вещества, повышающие смачиваемость твердого материала. Например, для интенсификации удаления воды подают метанол, гликоли. Для удаления углеводородных конденсатов - керосин.In order to intensify the removal, the condensed components are fed through the nozzle 26 (Fig. 9) to the plate 27 and then to the periphery of the filter cartridges 18 substances that increase the wettability of the solid material. For example, to intensify the removal of water serves methanol, glycols. To remove hydrocarbon condensates - kerosene.

При малом содержании конденсирующихся компонентов в газе с целью интенсификации капиллярной конденсации часть удаляемых сконденсировавшихся компонентов рециркулируют насосом 26 через патрубок 27 и распределительное устройство 28 в фильтр-патроны 18. Причем сконденсировавшиеся компоненты поступают на внутреннюю сторону 20 (фиг.9 и 10) с увеличенными размерами пор и капилляров.With a low content of condensable components in the gas in order to intensify capillary condensation, part of the removed condensed components are recycled by the pump 26 through the nozzle 27 and the distribution device 28 to the filter cartridges 18. Moreover, the condensed components enter the inner side 20 (Figs. 9 and 10) with increased dimensions then and capillaries.

С целью повышения эффективности осушки газа в аппарате, представленном на фиг.11, поток газа 5 подают по нормали к направлению движения удаляемого компонента 7. Осушаемый газ не контактирует с удаляемой сконденсированной жидкостью и не уносит ее с собой. Это позволяет, в конечном итоге, повысить эффективность осушки газа.In order to increase the efficiency of gas drying in the apparatus shown in Fig. 11, the gas flow 5 is fed along the normal to the direction of movement of the removed component 7. The dried gas does not come into contact with the removed condensed liquid and does not carry it away with itself. This allows, ultimately, to increase the efficiency of gas drying.

Для достижения углубленной осушки газа в колонных аппаратах на фиг.12 и 13 капиллярную конденсацию и удаление сконденсировавшихся компонентов производят многократно - в несколько ступеней.To achieve in-depth gas dehydration in the column apparatuses of Figs. 12 and 13, capillary condensation and the removal of condensed components are performed repeatedly - in several stages.

В колонных аппаратах (фиг.12 и 13) сделаны плоские тарельчатые фильтр-элементы 28 и 29. Они выполнены из материала, аналогичного тому, из которого выполнены фильтр-патроны 18 (фиг.9, 10). Фильтр-элементы расположены в аппаратах один над другим. Причем сторона 30 с крупными порами и капиллярами каждого фильтр-элемента 28 и 29 расположена сверху, а снизу - сторона 31 с мелкими порами и капиллярами. Фильтр-элементы 28 отличаются от фильтр-элементов 29. Каждый фильтр-элемент 28 снабжен поддоном 32 для сбора сконденсировавшейся жидкости и патрубком 33 для ее отвода.In the column apparatuses (FIGS. 12 and 13), flat-plate filter elements 28 and 29 are made. They are made of a material similar to that of which the filter cartridges 18 are made (FIGS. 9, 10). Filter elements are located in the apparatus one above the other. Moreover, the side 30 with large pores and capillaries of each filter element 28 and 29 is located above, and below the side 31 with small pores and capillaries. The filter elements 28 are different from the filter elements 29. Each filter element 28 is equipped with a pan 32 for collecting condensed liquid and a pipe 33 for its drain.

В аппарате на фиг.12 сконденсировавшаяся жидкость отводится по сливным трубам 34 на поверхность сепарационного устройства 17, аналогичного устройству на фиг.9, и в нижнюю часть 35 корпуса. Сепарационным устройством 17 снабжен и аппарат на фиг.13.In the apparatus of FIG. 12, condensed liquid is discharged through drain pipes 34 to the surface of a separation device 17 similar to that of FIG. 9 and to the lower part 35 of the housing. The separation device 17 is equipped with the apparatus of FIG. 13.

В колонном аппарате (фиг.12) исходный газ подается по патрубку 36 в нижнюю часть 35 корпуса. Исходный газ предварительно очищается от капельной жидкости и твердых примесей в нижней части 35 корпуса и сепарационном устройстве 17. Затем он осушается, последовательно проходя снизу вверх фильтр-элементы 28. Направление движения газа в фильтр-элементах 28 осуществляется по нормали к направлению движения отводимой жидкости (аналогично, как показано на фиг.7 и 11). Отводимая жидкость собирается в поддонах 32 и удаляется по патрубкам 33 и сливным трубам 34. Осушенный газ 37 удаляется из аппарата через патрубокIn the column apparatus (Fig. 12), the source gas is supplied through a pipe 36 to the lower part 35 of the housing. The source gas is preliminarily cleaned of droplet liquid and solid impurities in the lower part 35 of the housing and the separation device 17. Then it is dried, successively passing from the bottom up the filter elements 28. The direction of gas movement in the filter elements 28 is normal to the direction of movement of the discharged liquid ( similarly, as shown in Fig.7 and 11). The drained liquid is collected in trays 32 and is removed through the nozzles 33 and drain pipes 34. The dried gas 37 is removed from the apparatus through the nozzle

С целью интенсификации процессов капиллярной конденсации в фильтр-элементах 29 и капиллярного удаления из них жидкости при низком содержании конденсируемых компонентов в газе в аппарате на фиг.13 удаление сконденсировавшихся компонентов производят с последующей ступени 39 на сторону 30 с увеличенными размерами пор и капилляров предшествующей ступени 40 осушки газа. Этот технический прием при многократной конденсации позволяет произвести смачивание поверхностей предшествующих структур, обеспечить тем самым образование менисков в порах и капиллярах на каждой ступени осушки и, как следствие, повысить эффективность осушки газа.In order to intensify the processes of capillary condensation in the filter elements 29 and capillary removal of liquid from them with a low content of condensable components in the gas in the apparatus of Fig. 13, the condensed components are removed from the subsequent stage 39 to side 30 with increased pore and capillary sizes of the previous stage 40 gas dehydration. This technique during multiple condensation allows wetting the surfaces of previous structures, thereby ensuring the formation of menisci in pores and capillaries at each stage of drying and, as a result, to increase the efficiency of gas drying.

ПРИМЕРEXAMPLE

Природный влажный газ, имеющий:Natural wet gas having:

- температуру 40°С;- temperature 40 ° C;

- давление 5,0 МПа;- pressure 5.0 MPa;

осушается предлагаемым способом и при этом точка росы снижается:drained by the proposed method and the dew point is reduced:

в аппарате (фиг.9) на 2°С;in the apparatus (Fig.9) at 2 ° C;

в аппарате на фиг.11 на 2,3°С;in the apparatus of figure 11 at 2.3 ° C;

в аппаратах на фиг.12 и 13 на 3-5°С.in the apparatus of FIGS. 12 and 13 by 3-5 ° C.

При этом перепад давления составляет при скорости натекания 0,12 м/с газа на анизотропную пористо-капиллярную поверхность:In this case, the pressure drop at a flow rate of 0.12 m / s of gas on the anisotropic porous-capillary surface is:

в аппарате на фиг.9 - 2·104 Па;in the apparatus of Fig.9 - 2 · 10 4 PA;

в аппарате на фиг.11 - 1,7·104 Па;in the apparatus of FIG. 11, 1.7 · 10 4 Pa;

в 7-ступенчатом аппарате (фиг 11) - 1,2·10 Па;in a 7-speed apparatus (Fig 11) - 1.2 · 10 Pa;

в 7-ступенчатом аппарате (фиг.13) - 1,4·105 Па.in a 7-speed apparatus (Fig.13) - 1.4 · 10 5 PA.

Claims (7)

1. Способ осушки газа, включающий очистку потока газа от механических примесей и капельной жидкости, конденсацию водного и (или) углеводородных компонентов, отделение и удаление их от газа, отличающийся тем, что компоненты подвергают капиллярной конденсации из потока газа в анизотропной пористо-капиллярной структуре, выполненной из смачиваемого конденсируемыми компонентами твердого материала, размеры пор и капилляров которой уменьшаются в одну сторону, сконденсировавшиеся компоненты удаляют по порам и капиллярам в сторону убывания их размеров.1. The method of drying the gas, including cleaning the gas stream from mechanical impurities and a dropping liquid, condensation of water and (or) hydrocarbon components, separating and removing them from the gas, characterized in that the components are subjected to capillary condensation from the gas stream in an anisotropic porous-capillary structure made of a solid material wetted by the condensed components, the pore and capillary sizes of which decrease in one direction, the condensed components are removed along the pores and capillaries in the direction of their decrease sizes. 2. Способ осушки газа по п.1, отличающийся тем, что потоку газа в структуре придают направление в сторону увеличения размеров ее пор и капилляров.2. The method of drying gas according to claim 1, characterized in that the gas stream in the structure is given a direction in the direction of increasing the size of its pores and capillaries. 3. Способ осушки газа по п.1, отличающийся тем, что поток газа подают по нормали к направлению движения удаляемого компонента.3. The method of drying gas according to claim 1, characterized in that the gas stream is fed along the normal to the direction of movement of the removed component. 4. Способ осушки газа по п.1, отличающийся тем, что при удалении в сконденсировавшиеся компоненты подают вещества, повышающие смачиваемость твердого материала.4. The method of drying gas according to claim 1, characterized in that when removed into the condensed components, substances are added that increase the wettability of the solid material. 5. Способ осушки газа по п.1, отличающийся тем, что часть удаляемых сконденсировавшихся компонентов рециркулируют на сторону с увеличенными размерами пор и капилляров.5. The method of drying gas according to claim 1, characterized in that part of the removed condensed components are recycled to the side with increased pore and capillary sizes. 6. Способ осушки газа по п.1, отличающийся тем, что капиллярную конденсацию и удаление сконденсировавшихся компонентов производят многократно в несколько ступеней.6. The method of drying gas according to claim 1, characterized in that the capillary condensation and removal of the condensed components is carried out repeatedly in several stages. 7. Способ осушки газа по любому из пп.1 и 6, отличающийся тем, что при многократной конденсации удаление сконденсировавшихся компонентов производят с последующей ступени на сторону с увеличенными размерами пор и капилляров предшествующей ступени осушки газа.7. The method of drying gas according to any one of claims 1 and 6, characterized in that during repeated condensation, the removal of the condensed components is carried out from the subsequent step to the side with increased pore and capillary sizes of the previous gas drying step.
RU2004127178/15A 2004-09-13 2004-09-13 Method of dehydration of gas RU2273510C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127178/15A RU2273510C1 (en) 2004-09-13 2004-09-13 Method of dehydration of gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127178/15A RU2273510C1 (en) 2004-09-13 2004-09-13 Method of dehydration of gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2273510C1 true RU2273510C1 (en) 2006-04-10

Family

ID=36459034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004127178/15A RU2273510C1 (en) 2004-09-13 2004-09-13 Method of dehydration of gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2273510C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102794027A (en) * 2012-07-30 2012-11-28 上海安悦节能技术有限公司 Capillary type oil mist filter
RU2525999C1 (en) * 2013-03-18 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) Device for turbine waste steam capillary condensation
RU2567922C1 (en) * 2014-05-21 2015-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Shell-and-tube capillary condenser
RU2666919C1 (en) * 2015-04-23 2018-09-13 Вга Вотер Глобал Аксесс С.Л. Condenser evaporating pipe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БЕКИРОВ Т.М. и др. Технология обработки газа и конденсата. - М.: Недра, 1999, с.306, 314-315. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102794027A (en) * 2012-07-30 2012-11-28 上海安悦节能技术有限公司 Capillary type oil mist filter
RU2525999C1 (en) * 2013-03-18 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) Device for turbine waste steam capillary condensation
RU2567922C1 (en) * 2014-05-21 2015-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Shell-and-tube capillary condenser
RU2666919C1 (en) * 2015-04-23 2018-09-13 Вга Вотер Глобал Аксесс С.Л. Condenser evaporating pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Srijaroonrat et al. Unstable secondary oil/water emulsion treatment using ultrafiltration: fouling control by backflushing
US7476365B2 (en) Apparatus for removing mercury from natural gas
RU2627864C1 (en) System and methods of entrapped liquid removing
US11896926B2 (en) Devices, systems and methods for flux removal from furnace process gas
RU2273510C1 (en) Method of dehydration of gas
RU2469771C1 (en) Separator for gas purification
JP5805613B2 (en) Modified coal production method and modified coal production apparatus
US3527026A (en) Apparatus for treating a gas to remove impurities therefrom
RU2007119558A (en) METHOD FOR REMOVING IMPURITIES FROM REMOVED OXIDATION REACTOR FLOW
RU2584287C1 (en) Generator gas treatment plant
CN101559292A (en) Oil removing technique by filtration method
JPS5995916A (en) Method and apparatus for purifying gas carrying solid
RU2469770C1 (en) Separator for gas purification
CN101935019B (en) Cyclone-filtering-membrane combined recycle hydrogen purifying method and device
CN2552587Y (en) Wet type dust remover with turbulent ball
RU2400289C2 (en) Device for gas scrubbing from dust
RU2814431C1 (en) Method and device for prolonging continuous mode of washing process with water when converting methanol to olefins
RU2438757C1 (en) Gas cleaning separator
RU85900U1 (en) INSTALLATION FOR REGENERATION OF WASTE INDUSTRIAL OILS
EP3426371B1 (en) Removal of organic solvents from aqueous process streams
RU165515U1 (en) SEPARATOR
RU2057276C1 (en) Method of removing soot from gas emissions
RU212939U1 (en) ASSOCIATED PETROLEUM GAS SEPARATION DEVICE
RU2729572C1 (en) Separator for gas cleaning
CN108913364B (en) Extraction and separation device and volatile oil preparation system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090914