RU2530133C1 - Фракционирующий абсорбер - Google Patents
Фракционирующий абсорбер Download PDFInfo
- Publication number
- RU2530133C1 RU2530133C1 RU2013126875/05A RU2013126875A RU2530133C1 RU 2530133 C1 RU2530133 C1 RU 2530133C1 RU 2013126875/05 A RU2013126875/05 A RU 2013126875/05A RU 2013126875 A RU2013126875 A RU 2013126875A RU 2530133 C1 RU2530133 C1 RU 2530133C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- outlet
- absorption
- gas
- mass transfer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Изобретение относится к абсорбционной очистке газа, а именно к устройству абсорбционных аппаратов, и может быть использовано при очистке газов в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Предложен фракционирующий абсорбер, состоящий из вертикального корпуса, абсорбционной и отпарной массообменных секций, зоны питания с патрубком ввода очищаемого газа, размещенной между ними, верхней сепарационной зоны с патрубками ввода абсорбента и вывода очищенного газа и нижней сепарационной зоны с патрубком вывода абсорбата. Массообменные секции разделены на две подсекции, каждая из которых содержит по меньшей мере один тепломассообменный блок, оснащенный патрубками ввода и вывода теплоносителя или хладоагента, выполненный из тепломассообменных элементов спирально-радиального типа, образующих внутреннее пространство для прохода теплоносителя или хладоагента и наружное пространство для противоточного массообмена между газом и падающей пленкой жидкости. Патрубок вывода абсорбата и нижний патрубок отпарной подсекции, примыкающей к зоне питания, а также патрубок вывода очищенного газа и верхний патрубок абсорбционной подсекции, примыкающей к зоне питания, попарно соединены трубопроводами. Наружное пространство тепломассообменных блоков абсорбционной секции целесообразно заполнить массообменной насадкой. Изобретение позволяет уменьшить энергозатраты и снизить металлоемкости. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к абсорбционной очистке газа, а именно к устройству абсорбционных аппаратов, и может быть использовано при очистке газов в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, нефтегазовой и других отраслях промышленности.
Известен и широко используется абсорбер для очистки газа [Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 1999. 344 с.], в котором расположены абсорбционная секция, верхняя и нижняя сепарационные зоны, а также патрубки ввода абсорбента и вывода очищенного газа, расположенные в верхней сепарационной зоне, патрубки ввода очищаемого газа и вывода абсорбата, расположенные в нижней сепарационной зоне.
Недостатком известного абсорбера является его неэффективность при очистке газов с высоким содержанием удаляемых (абсорбируемых) компонентов, что приводит к инверсии температур в абсорбере (возрастанию температуры снизу вверх) из-за выделения тепла абсорбции и снижает эффективность абсорбции, требует увеличения кратности циркуляции абсорбента, роста энергозатрат и металлоемкости оборудования. Кроме того, при использовании известного абсорбера, получаемый абсорбат содержит высокие концентрации целевых компонентов газа, что приводит к повышенным потерям очищаемого газа, особенно при высоком давлении абсорбции.
Наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению фракционирующий абсорбер (абсорбционно-отпарная колонна), повсеместно используемый, например, при комплектовании установок АГФУ для переработки нефтезаводских газов, позволяющий снизить потери целевых компонентов очищаемого газа с абсорбатом [Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. Под ред. Б.И. Бондаренко, М.: Изд-во РГУ, 2003 г. с.93], в котором расположены абсорбционная и отпарная массообменные секции, зона питания, размещенная между ними, верхняя и нижняя сепарационные зоны, а также патрубки вывода и ввода потоков циркуляционного орошения, расположенные в абсорбционной секции, патрубки ввода абсорбента и вывода очищенного газа, расположенные в верхней сепарационной зоне, патрубок ввода очищаемого газа, расположенный в зоне питания, патрубки ввода парового орошения и вывода абсорбата, расположенные в нижней сепарационной зоне. В некоторых случаях, при абсорбционной переработке нефтезаводского углеводородного газа, отпарную секцию фракционирующего абсорбера дополнительно оснащают патрубками ввода нестабильного бензина с целью его попутной стабилизации.
Недостатками известного фракционирующего абсорбера являются большие энергозатраты, в том числе затраты тепла для создания парового орошения отпарной секции, холода для охлаждения абсорбента и отвода теплоты абсорбции, а также электроэнергии для обеспечения циркуляции потоков циркуляционного и парового орошения. Из-за выделения тепла абсорбции на верху аппарата (выше точки ввода циркуляционного орошения) наблюдается инверсия температур из-за растворения легких компонентов очищаемого газа в регенерированном абсорбенте, что снижает эффективность разделения, требует увеличения количества ступеней контакта и металлоемкость аппарата.
Задача изобретения - снижение энергозатрат и уменьшение металлоемкости фракционирующего абсорбера.
Технический результат, который может быть получен при использовании предлагаемого фракционирующего абсорбера:
- снижение энергозатрат за счет снижения потребления тепла для нагрева низа фракционирующего абсорбера, холода для охлаждения верха фракционирующего абсорбера, а также электроэнергии для циркуляции орошения путем осуществления внутриаппаратной рекуперации тепла и холода,
- уменьшение металлоемкости оборудования за счет снижения необходимого числа теоретических ступеней разделения путем устранения инверсии температур в верхней части абсорбера.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном фракционирующем абсорбере, в котором расположены абсорбционная и отпарная массообменные секции, зона питания с патрубком ввода очищаемого газа, размещенная между ними, верхняя сепарационная зона с патрубками ввода абсорбента и вывода очищенного газа и нижняя сепарационная зона с патрубком вывода абсорбата, особенностью является то, что массообменные секции разделены на две подсекции, каждая из которых содержит по меньшей мере один тепломассообменный блок, оснащенный патрубками ввода и вывода теплоносителя или хладоагента, выполненный из тепломассообменных элементов, например, спирально-радиального типа, образующих внутреннее пространство для прохода теплоносителя или хладоагента и наружное пространство для противоточного массообмена между газом и падающей пленкой жидкой фазы, при этом патрубок вывода абсорбата и нижний патрубок отпарной подсекции, примыкающей к зоне питания, а также патрубок вывода очищенного газа и верхний патрубок абсорбционной подсекции, примыкающей к зоне питания, попарно соединены трубопроводами.
При низких коэффициентах массопередачи и/или низкой теплоте абсорбции целесообразно наружное пространство тепломассообменных блоков абсорбционной секции заполнять массообменной насадкой.
Выполнение массообменных секций из тепломассообменных блоков, оснащенных патрубками ввода и вывода теплоносителя или хладоагента, состоящих из тепломассообменных элементов, например, спирально-радиального типа, образующих внутреннее пространство для прохода теплоносителя или хладоагента и наружное пространство для противоточного массообмена между газом и падающей пленкой жидкой фазы, позволяет осуществить внутриаппаратную рекуперацию тепла, а также устранить инверсию температуры в абсорбционной секции, повысить эффективность массообмена, снизить высоту, эквивалентную одной теоретической тарелке, за счет чего уменьшить высоту и металлоемкость фракционирующего абсорбера. В качестве особенности предлагаемого аппарата можно отметить также широкий рабочий интервал удельных нагрузок по жидкости и газу, характерный для массообменных аппаратов с падающей пленкой.
Разделение каждой массообменной секции на две подсекции и соединение трубопроводом патрубка вывода абсорбата из нижней сепарационной зоны и патрубка верхней отпарной массообменной подсекции, примыкающей к зоне питания, позволяет использовать тепло нагретого абсорбата для отпаривания легких компонентов газа.
Соединение трубопроводом патрубка вывода очищенного газа из верхней сепарационной зоны и верхнего патрубка абсорбционной подсекции, примыкающей к зоне питания, позволяет использовать холодный поток очищенного газа для отвода теплоты абсорбции тяжелых компонентов газа, устранения инверсии температур в абсорбционной секции и повышения эффективности массообмена.
Фракционирующий абсорбер состоит из цилиндрического вертикального корпуса 1, абсорбционной 2 и отпарной 3 массообменных секций, состоящих каждая из верхней и нижней подсекций (4, 5 и 6, 7, соответственно), состоящих из тепломассообменных блоков, оснащенных патрубками ввода и вывода теплоносителя или хладоагента, и образующих верхнюю 8 и нижнюю 9 сепарационные зоны и зону питания 10. Патрубок вывода очищенного газа, расположенный на верху корпуса 1, соединен трубопроводом 11 с верхним патрубком абсорбционной подсекции 5, примыкающей к зоне питания 10. Патрубок вывода абсорбата, расположенный в низу корпуса 1, соединен трубопроводом 12 с нижним патрубком отпарной подсекции 6, примыкающей к зоне питания 10. При необходимости абсорбционные подсекции могут заполняться насадкой, как условно показано на схеме. Патрубки и запорно-регулирующая аппаратура на схеме не показаны.
Предлагаемый фракционирующий абсорбер работает следующим образом. Очищаемый газ (I) подают в зону питания 10, регенерированный абсорбент (II) подают в верхнюю зону сепарации 8. Верхнюю абсорбционную подсекцию 4 охлаждают хладоагентом (III), подаваемым в верхний патрубок тепломассообменного блока для отвода тепла абсорбции легких компонентов очищаемого газа (I). Нижнюю абсорбционную подсекцию 5 охлаждают очищенным газом (IV), подаваемым в верхний патрубок тепломассообменного блока для отвода тепла абсорбции тяжелых компонентов очищаемого газа (I). Подогретый очищенный газ (IV) выводят из нижнего патрубка тепломассообменного блока.
Нижнюю отпарную подсекцию 7 нагревают теплоносителем (V), подаваемым в нижний патрубок тепломассообменного блока для подвода тепла с целью отпаривания легких компонентов очищаемого газа (I) из абсорбата. Верхнюю отпарную подсекцию 6 нагревают абсорбатом (VI), подаваемым в нижний патрубок тепломассообменного блока. Охлажденный абсорбат (VI) выводят из верхнего патрубка тепломассообменного блока.
Таким образом, предлагаемый фракционирующий абсорбер позволяет осуществлять очистку газа при уменьшении энергозатрат и снижении металлоемкости и может найти применение в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, нефтегазовой и других отраслях промышленности.
Claims (2)
1. Фракционирующий абсорбер, в котором расположены абсорбционная и отпарная массообменные секции, зона питания с патрубком ввода очищаемого газа, размещенная между ними, верхняя сепарационная зона с патрубками ввода абсорбента и вывода очищенного газа и нижняя сепарационная зона с патрубком вывода абсорбата, отличающийся тем, что массообменные секции разделены на две подсекции, каждая из которых содержит по меньшей мере один тепломассообменный блок, оснащенный патрубками ввода и вывода теплоносителя или хладоагента, выполненный из тепломассообменных элементов, например, спирально-радиального типа, образующих внутреннее пространство для прохода теплоносителя или хладоагента и наружное пространство для противоточного массообмена между газом и падающей пленкой жидкости, при этом патрубок вывода абсорбата и нижний патрубок отпарной подсекции, примыкающей к зоне питания, а также патрубок вывода очищенного газа и верхний патрубок абсорбционной подсекции, примыкающей к зоне питания, попарно соединены трубопроводами.
2. Фракционирующий абсорбер по п.1, отличающийся тем, что наружное пространство тепломассообменных блоков абсорбционной секции заполнено массообменной насадкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013126875/05A RU2530133C1 (ru) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Фракционирующий абсорбер |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013126875/05A RU2530133C1 (ru) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Фракционирующий абсорбер |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2530133C1 true RU2530133C1 (ru) | 2014-10-10 |
Family
ID=53381557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013126875/05A RU2530133C1 (ru) | 2013-06-11 | 2013-06-11 | Фракционирующий абсорбер |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2530133C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577573C1 (ru) * | 2015-01-16 | 2016-03-20 | Андрей Владиславович Курочкин | Фракционирующий абсорбер |
RU2627847C2 (ru) * | 2015-12-30 | 2017-08-14 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Способ и колонна абсорбционной очистки газов от нежелательных примесей |
RU2630085C1 (ru) * | 2016-11-22 | 2017-09-05 | Андрей Владиславович Курочкин | Устройство для абсорбции кислых газов |
RU2642559C2 (ru) * | 2016-05-16 | 2018-01-25 | Благодаров Юрий Петрович | Установка для высокотемпературной сепарации смеси газов и способ ее работы |
RU2717057C1 (ru) * | 2019-12-30 | 2020-03-17 | Андрей Владиславович Курочкин | Фракционирующая колонна |
RU2740200C1 (ru) * | 2019-12-02 | 2021-01-12 | Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательский и проектный институт "ПЕГАЗ" | Тепломассообменный аппарат |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU131363A1 (ru) * | 1959-03-26 | 1959-11-30 | Б.Г. Берго | Способ разделени газовых смесей в ректификационной колонне или во фракционирующем абсорбере |
SU799794A1 (ru) * | 1978-01-10 | 1981-01-30 | Предприятие П/Я Р-6991 | Абсорбер |
WO1989012794A1 (en) * | 1988-06-24 | 1989-12-28 | Advanced Extraction Technologies, Inc. | Low pressure noncryogenic processing for ethylene recovery |
-
2013
- 2013-06-11 RU RU2013126875/05A patent/RU2530133C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU131363A1 (ru) * | 1959-03-26 | 1959-11-30 | Б.Г. Берго | Способ разделени газовых смесей в ректификационной колонне или во фракционирующем абсорбере |
SU799794A1 (ru) * | 1978-01-10 | 1981-01-30 | Предприятие П/Я Р-6991 | Абсорбер |
WO1989012794A1 (en) * | 1988-06-24 | 1989-12-28 | Advanced Extraction Technologies, Inc. | Low pressure noncryogenic processing for ethylene recovery |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АЛЬБОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ГАЗА. Под редакцией Б.И. Бондаренко, Москва издательство РГУ, 2003 г. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577573C1 (ru) * | 2015-01-16 | 2016-03-20 | Андрей Владиславович Курочкин | Фракционирующий абсорбер |
RU2627847C2 (ru) * | 2015-12-30 | 2017-08-14 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Способ и колонна абсорбционной очистки газов от нежелательных примесей |
RU2642559C2 (ru) * | 2016-05-16 | 2018-01-25 | Благодаров Юрий Петрович | Установка для высокотемпературной сепарации смеси газов и способ ее работы |
RU2630085C1 (ru) * | 2016-11-22 | 2017-09-05 | Андрей Владиславович Курочкин | Устройство для абсорбции кислых газов |
RU2740200C1 (ru) * | 2019-12-02 | 2021-01-12 | Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательский и проектный институт "ПЕГАЗ" | Тепломассообменный аппарат |
RU2717057C1 (ru) * | 2019-12-30 | 2020-03-17 | Андрей Владиславович Курочкин | Фракционирующая колонна |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2530133C1 (ru) | Фракционирующий абсорбер | |
RU2638846C2 (ru) | Процессы разделения с использованием колонн с разделительными стенками | |
JP2016530096A5 (ru) | ||
KR20130143577A (ko) | 저에너지 증류 시스템 및 방법 | |
RU2585810C1 (ru) | Устройство для низкотемпературной конденсации газа | |
RU2424282C2 (ru) | Способ рафинации жиров и масел и установка для рафинации для указанного способа | |
RU2012108733A (ru) | Полунепрерывный дезодоратор, включающий структурированную насадку | |
RU2513908C1 (ru) | Способ стабилизации бензина | |
RU2493898C1 (ru) | Способ промысловой подготовки продукции газоконденсатных залежей с использованием в качестве хладагента нестабильного газового конденсата и установка для его осуществления | |
RU2500460C1 (ru) | Устройство для аминовой очистки газа и способ ее осуществления | |
RU2629344C1 (ru) | Установка компримирования попутного нефтяного газа | |
CN105462641A (zh) | 一种小型移动式撬装天然气净化装置 | |
RU2017134393A (ru) | Направление обрабатывающей текучей среды в установке для вытягивания пленок | |
RU2532057C1 (ru) | Фракционирующий холодильник-конденсатор | |
US20160186549A1 (en) | Multi-Stage Separation Using a Single Vessel | |
SU1725988A1 (ru) | Способ очистки газа от кислых компонентов | |
DK1874903T3 (da) | Vakuumbeholder til behandling af olier | |
RU2659991C2 (ru) | Способ абсорбционного выделения диоксида углерода из газовых смесей абсорбентами, содержащими водные растворы аминов | |
RU2576934C1 (ru) | Фракционирующий холодильник-конденсатор | |
RU2627847C2 (ru) | Способ и колонна абсорбционной очистки газов от нежелательных примесей | |
RU2717057C1 (ru) | Фракционирующая колонна | |
RU2640533C2 (ru) | Способ выделения из технологического конденсата сероводорода и аммиака | |
RU2194739C1 (ru) | Установка стабилизации углеводородной смеси | |
Sidek et al. | Assessment of heat pumping technology in oleochemical fatty acid fractionation | |
RU2740200C1 (ru) | Тепломассообменный аппарат |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210216 |