RU2438757C1

RU2438757C1 - Gas cleaning separator

Info

Publication number: RU2438757C1
Application number: RU2010130923/05A
Authority: RU
Inventors: Мансур Инсафович Фарахов (RU); Мансур Инсафович Фарахов; Марат Наильевич Ахлямов (RU); Марат Наильевич Ахлямов; Фархад Абдряуфович Байгузин (RU); Фархад Абдряуфович Байгузин; Руслан Робертович Нигматов (RU); Руслан Робертович Нигматов; Ильяс Масгутович Шигапов (RU); Ильяс Масгутович Шигапов; Олег Петрович Андреев (RU); Олег Петрович Андреев; Зульфар Салихович Салихов (RU); Зульфар Салихович Салихов; Роман Владимирович Корытников (RU); Роман Владимирович Корытников; Александр Юрьевич Корякин (RU); Александр Юрьевич Корякин; Олег Сайфиевич Хасанов (RU); Олег Сайфиевич Хасанов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ"; Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург"
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2012-01-10

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to cleaning gas of impurities, mainly, of various fluids, and may be used in gas, gas production, oil, chemical and other industries for gas treatment. Gas cleaning separator comprises housing with contaminated gas feed branch pipe, purified gas and fluid discharge branch pipes, gas distributor and filtration sections. Gas distributor is mounted opposite the contaminated gas feed branch pipe spaced from the housing. Filtration sections are arranged above said gas distributor. Every filtration section incorporates screen drip pan and direct-flow drip pan with radial-flow separation elements. Note here that said direct-flow drip pan is mounted above screen drip pan.

EFFECT: higher efficiency with increased rate factor

1 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки газа от примесей, преимущественно от различного рода жидких сред, и может быть использовано для подготовки газа в газовой, газодобывающей, нефтяной, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of gas purification from impurities, mainly from various kinds of liquid media, and can be used for gas treatment in gas, gas production, oil, chemical and other industries.

Известен сепаратор для очистки газа, который содержит корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода газа и жидкости, сепарационные элементы, расположенные на тарелке, оборудованной сливной трубой, и циклон, входное отверстие трубы входа газа которого смонтировано в полости патрубка входа неочищенного газа, а осевая зона соединена с концом трубы слива жидкости, см. RU Патент №2147914, МПК B01D 45/12, 2000.Known separator for gas purification, which contains a housing with nozzles for the inlet of crude gas, gas and liquid, separation elements located on a plate equipped with a drain pipe, and a cyclone, the inlet of the gas inlet pipe of which is mounted in the cavity of the crude gas inlet pipe, and axial the zone is connected to the end of the liquid drain pipe, see RU Patent No. 2147914, IPC B01D 45/12, 2000.

Недостатком такого контактно-сепарационного аппарата является его неэффективная работа при небольшом расходе жидкости, так как нарушается неразрывность жидкостного потока и по сливным трубам снизу вверх начинает двигаться газ. Это нарушает слив жидкости и приводит к снижению эффективности сепарации. Данный сепаратор обеспечивает двухступенчатую систему сепарации, что повышает эффективность очистки. Однако закрутка газа в первой ступени создает неравномерный градиент скоростей потока на выходе из первой ступени, что не позволяет обеспечить равномерную загрузку сепарационных элементов второй ступени. Как следствие, эффективность очистки газа снижается.The disadvantage of such a contact-separation apparatus is its inefficient operation at a low liquid flow rate, since the continuity of the liquid flow is disrupted, and gas begins to move upward from the drain pipes. This disrupts the drainage of the liquid and leads to a decrease in the separation efficiency. This separator provides a two-stage separation system, which increases the cleaning efficiency. However, the swirling of gas in the first stage creates an uneven gradient of flow rates at the outlet of the first stage, which does not allow for uniform loading of the separation elements of the second stage. As a result, the gas cleaning efficiency is reduced.

Наиболее близким по технической сущности является сепаратор для очистки газа, содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода очищенного газа и выхода жидкости и расположенные в корпусе фильтрующие секции. Первая фильтрующая секция, установленная над патрубком входа неочищенного газа, выполнена в виде прямоточного каплеуловителя с центробежными сепарационными элементами и размещенным под ним газораспределительным устройством, установленным против патрубка ввода газа с зазором к корпусу и выполненным в виде расширяющегося снизу вверх усеченного конуса или усеченной пирамиды, во входном и промежуточном сечении которого установлены направляющие решетки с прямоугольными или квадратными отверстиями. Направляющие решетки изготовлены из вертикально установленных плоских пластин, высота которых равна длине одной из сторон квадратного отверстия или меньшей стороне прямоугольного отверстия, а вторая фильтрующая секция установлена над прямоточным каплеуловителем и выполнена в виде не менее чем двух расположенных один над другим каплеуловителей с кольцевыми сетчатыми насадками, а между каплеуловителями расположена газораспределительная решетка, см. RU Патент №2252813, МПК B01D 45/12, B01D 5/26, 2005.The closest in technical essence is a separator for gas purification, comprising a housing with nozzles of the inlet of the crude gas, the outlet of the purified gas and the outlet of the liquid and filter sections located in the housing. The first filtering section, installed above the raw gas inlet pipe, is made in the form of a direct-flow droplet eliminator with centrifugal separation elements and a gas distribution device placed under it, installed against the gas inlet pipe with a gap to the housing and made in the form of a truncated cone or a truncated pyramid the input and intermediate sections of which are installed guide lattices with rectangular or square holes. The guiding grids are made of vertically mounted flat plates, the height of which is equal to the length of one of the sides of the square hole or the smaller side of the rectangular hole, and the second filter section is installed above the direct-flow drop eliminator and made in the form of at least two drop eliminators located one above the other with ring mesh nozzles, and a gas distribution grill is located between the droplet eliminators, see RU Patent No. 2252813, IPC B01D 45/12, B01D 5/26, 2005.

Недостатками известного сепаратора является малая эффективность очистки газа при больших факторах скорости

, при которых происходит захлебывание каплеуловителей с сетчатыми насадками и приводит к вторичному каплеобразованию и выносу вторичных капель потоком газа из сепаратора. При увеличении эффективности очистки возникает необходимость увеличения аппарата в диаметре, что ведет к повышению его металлоемкости.The disadvantages of the known separator is the low efficiency of gas purification at high speed factors

at which choking of droplet eliminators with mesh nozzles occurs and leads to secondary droplet formation and removal of secondary droplets by a gas stream from the separator. With an increase in cleaning efficiency, there is a need to increase the apparatus in diameter, which leads to an increase in its metal consumption.

Задачей изобретения является создание сепаратора, позволяющего улучшить эффективность очистки газа при увеличении фактора скорости

.The objective of the invention is to provide a separator that improves the efficiency of gas purification with increasing speed factor

.

Техническая задача решается тем, что сепаратор для очистки газа, содержащий корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода очищенного газа и выхода жидкости и расположенные в корпусе газораспределительное устройство, установленное против патрубка ввода неочищенного газа с зазором к корпусу, и фильтрующие секции, установленные над газораспределительным устройством, содержащие сетчатый каплеуловитель и прямоточный каплеуловитель с центробежными сепарационными элементами, в котором каждая фильтрующая секция имеет прямоточный и сетчатый каплеуловители, при этом прямоточный каплеуловитель расположен над сетчатым каплеуловителем.The technical problem is solved in that the separator for gas purification, comprising a housing with nozzles of the inlet of the crude gas, the outlet of the purified gas and the outlet of the liquid and a gas distribution device located in the housing, installed against the nozzle of the input of the raw gas with a gap to the housing, and filter sections mounted above the gas distribution a device comprising a mesh droplet eliminator and a once-through droplet eliminator with centrifugal separation elements, in which each filter section has a direct-flow and etchaty mist eliminators, while the straight-through mesh eliminator located above the drip catcher.

Решение технической задачи позволяет улучшить эффективность очистки газа при увеличении фактора скорости

.The solution to the technical problem improves the efficiency of gas purification with an increase in the velocity factor

.

Сепаратор для очистки газа содержит, см. чертеж, корпус 1 с патрубками входа неочищенного газа 2, выхода очищенного газа 3 и выхода жидкости 4. В корпусе 1 против патрубка входа неочищенного газа 2 расположено газораспределительное устройство 5, установленное с зазором к корпусу. Над газораспределительным устройством установлены фильтрующие секции 6, каждая из которых содержит сетчатый каплеуловитель 7 и прямоточный каплеуловитель 8, снабженный цетробежными элементами 9, при этом прямоточный каплеуловитель 8 расположен над сетчатым 7.The gas purification separator contains, see the drawing, a housing 1 with nozzles for a raw gas inlet 2, a purified gas outlet 3 and a liquid outlet 4. In the housing 1, a gas distribution device 5 is arranged with a clearance to the housing against the crude gas inlet 2. Above the gas distribution device, filter sections 6 are installed, each of which contains a mesh drop eliminator 7 and a once-through drop eliminator 8 provided with centrifugal elements 9, while a direct-flow drop eliminator 8 is located above the mesh 7.

Предлагаемый сепаратор работает следующим образом.The proposed separator operates as follows.

Неочищенный газ через патрубок входа неочищенного газа 2 подается в газораспределительное устройство 5, в котором происходит частичное отделение капельной жидкости от газового потока. Газораспределительное устройство 5 равномерно распределяет газовый поток по сечению сепаратора. Далее газовый поток поступает в последовательно установленные фильтрующие секции 6, каждая из которых имеет сетчатый каплеуловитель 7 и прямоточный каплеуловитель 8, при этом прямоточный каплеуловитель 8 расположен над сетчатым каплеуловителем 7. Содержащаяся в газовом потоке жидкость накапливается в сетчатом каплеуловителе 7. При факторах скорости

происходит захлебывание сетчатого каплеуловителя, при котором значительно увеличивается поверхность газожидкостного слоя, что интенсифицирует процесс осаждения капель из газового потока. На верхней поверхности сетчатого каплеуловителя 7 происходит образование вторичных капель, размер которых значительно больше размера капель, содержащихся в неочищенном газе. Вторичные капли подхватываются газовым потоком и направляются в прямоточный каплеуловитель 8, расположенный над сетчатым каплеуловителем 7 и снабженный центробежными элементами 9. В центробежных элементах 9 за счет центробежных сил вторичные капли жидкости отделяются от газового потока. Отделившаяся жидкость по трубам отводится в нижнюю часть сепаратора.The crude gas is supplied through a raw gas inlet 2 to a gas distribution device 5, in which a partial separation of the dropping liquid from the gas stream takes place. The gas distribution device 5 evenly distributes the gas stream over the cross section of the separator. Next, the gas stream enters the sequentially installed filter sections 6, each of which has a mesh drop eliminator 7 and a direct-flow drop eliminator 8, while the direct-flow drop eliminator 8 is located above the mesh eliminator 7. The liquid contained in the gas stream accumulates in the mesh eliminator 7. At speed factors

there is a choking of the mesh droplet eliminator, in which the surface of the gas-liquid layer is significantly increased, which intensifies the process of deposition of droplets from the gas stream. Secondary droplets are formed on the upper surface of the mesh droplet eliminator 7, the size of which is significantly larger than the droplets contained in the crude gas. Secondary droplets are picked up by the gas stream and sent to a direct-flow droplet eliminator 8 located above the mesh droplet eliminator 7 and provided with centrifugal elements 9. In centrifugal elements 9, secondary droplets of liquid are separated from the gas stream by centrifugal forces. The separated liquid is discharged through pipes to the lower part of the separator.

Таким образом, заявляемая конструкция сепаратора позволяет эффективно очищать газ от примесей, преимущественно от различного рода жидких сред, при увеличении фактора скорости в сепараторе

.Thus, the inventive design of the separator allows you to effectively clean the gas from impurities, mainly from various kinds of liquid media, with an increase in the velocity factor in the separator

.

Заявляемый объект прошел промышленные испытания и подтвердил эффективность очистки газа при факторе скорости в сепараторе

.The inventive facility has passed industrial tests and confirmed the effectiveness of gas purification at a speed factor in the separator

.

Claims

A gas purifier separator comprising a housing with nozzles of a raw gas inlet, a purified gas outlet and a liquid outlet and a gas distribution device located in the housing mounted against a crude gas inlet pipe with a clearance to the housing, and filter sections located above the gas distribution device, comprising a mesh droplet separator and direct-flow droplet eliminator with centrifugal separation elements, characterized in that each filter section has a direct-flow and mesh droplet eliminators, while direct-flow droplet eliminator is located above the mesh droplet eliminator.