RU2666443C1

RU2666443C1 - Separator for gas cleaning from impurities

Info

Publication number: RU2666443C1
Application number: RU2017140561A
Authority: RU
Inventors: Мансур Инсафович Фарахов; Марат Мансурович Фарахов; Ильдар Борисович Салимгареев; Ильяс Масгутович Шигапов; Руслан Ильдарович Салимгареев; Олег Александрович Николаев; Андрей Николаевич ЕФИМОВ; Алексей Леонидович Агеев; Дмитрий Александрович Яхонтов; Тимур Фаритович Кадыров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" (ООО "Газпром добыча Ямбург")
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2018-09-07

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to separation of gas from impurities, mainly, various fluids and may be used in gas processing in oil-and-gas, petrochemical, chemical and other industries. Separator for gas purification from impurities contains a horizontal body with inlet and outlet nozzles. Casing of the separator is provided with a separating unit, which is formed by a horizontal support web with vertical partitions and centrifugal elements fixed to it and a second web, in which the traps of a separated liquid of centrifugal elements are fixed. Separation unit is equipped with a drainage pipeline.EFFECT: increased efficiency of gas cleaning from impurities and increased capacity of the separator while maintaining the diameter of the apparatus.1 cl, 1 dwg

Description

Сепаратор для очистки газа от примесей 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.Separator for gas purification from impurities The invention relates to the field of gas purification from impurities, mainly from various kinds of liquid media, and can be used to prepare gas in gas, gas production, oil, chemical and other industries.

Известен сепаратор, включающий горизонтальный цилиндрический корпус, узлы ввода газожидкостной смеси, расположенные соосно корпусу, каплеулавливающие секции, выходные патрубки, сепаратор снабжен поперечным экраном с козырьком, установленным в корпусе соосно выходным патрубкам, прикрепленным боковыми поверхностями к стенке корпуса и образующим с ним верхнюю и нижнюю щели, высота которых равна диаметрам прилегающих выходных патрубков, при этом каплеулавливающие секции закреплены на экране с обеих сторон под козырьком, см. SU Авторское свидетельство №1690807, МПК 5 B01D 19/00, B01D 45/08, 1991.A known separator comprising a horizontal cylindrical body, gas-liquid mixture inlet units located coaxially with the body, drop catchers, outlet pipes, the separator is provided with a transverse screen with a visor installed in the body coaxially with the output pipes attached to the side wall of the housing and forming upper and lower sides with it slots, the height of which is equal to the diameters of the adjacent outlet pipes, while the drop catcher sections are mounted on the screen on both sides under the visor, see SU Copyright videtelstvo №1690807, IPC 5 B01D 19/00, B01D 45/08, 1991.

Недостатком известного сепаратора является низкая степень очистки газа от мелких капель жидкости и механических примесей, которые дрейфуют в потоке газа и плохо осаждаются в каплеулавливающих секциях аппарата.A disadvantage of the known separator is the low degree of gas purification from small droplets of liquid and mechanical impurities that drift in the gas stream and are poorly deposited in the drop-collecting sections of the apparatus.

Наиболее близким по технической сущности является сепаратор для очистки газа от примесей, содержащий горизонтальный корпус с патрубками входа и выхода, вертикально установленное в корпусе опорное полотно с закрепленными на нем перегородками и центробежными элементами, в котором полость, образованная внутренней поверхностью корпуса, опорным полотном и центробежными элементами, разбита на секции перегородками, установленными между рядами центробежных элементов, причем длина каждой секции превышает длину центробежного элемента.The closest in technical essence is a separator for cleaning gas from impurities, containing a horizontal housing with inlet and outlet nozzles, a support web vertically mounted in the housing with partitions and centrifugal elements fixed on it, in which a cavity formed by the inner surface of the housing, a support web and centrifugal elements, divided into sections by partitions installed between the rows of centrifugal elements, and the length of each section exceeds the length of the centrifugal element.

Преимущественное выполнение, когда перегородка выполнена с наклоном к горизонтальной плоскости сепаратора, см. RU Патент №2253502, МПК B01D 45/12 (2000.01), 2005.The preferred embodiment when the partition is inclined to the horizontal plane of the separator, see RU Patent No. 2253502, IPC B01D 45/12 (2000.01), 2005.

Недостатками конструкции известного сепаратора является недостаточная эффективность работы сепаратора вследствие горизонтального расположения центробежных элементов на вертикально расположенном опорном полотне, при котором под действием гравитационной силы создается несимметричность распределения отсепарированной жидкой фазы в ловушках центробежных элементов, что приводит к скоплению жидкости внизу ловушек. Кроме того, растекание отсепарированной жидкости по перегородкам, установленным между рядами центробежных элементов, приводит к попаданию жидкости в зону повышенных скоростей. Следствием этих недостатков является захват уже отсепарированной жидкости высокоскоростным потоком газа, и вторичный ее унос, который снижает эффективность очистки газа от примесей. При этом производительность сепаратора по газовой фазе ограничивается количеством центробежных элементов, распределенных по сечению аппарата.The disadvantages of the design of the known separator are the lack of efficiency of the separator due to the horizontal arrangement of centrifugal elements on a vertically located supporting web, in which asymmetric distribution of the separated liquid phase in the traps of the centrifugal elements is created by gravitational force, which leads to the accumulation of liquid at the bottom of the traps. In addition, the spreading of the separated liquid along the partitions installed between the rows of centrifugal elements leads to the ingress of liquid into the zone of high speeds. The consequence of these drawbacks is the capture of an already separated liquid by a high-speed gas stream, and its secondary entrainment, which reduces the efficiency of gas purification from impurities. In this case, the separator performance in the gas phase is limited by the number of centrifugal elements distributed over the cross section of the apparatus.

Задачей изобретения является создание сепаратора, позволяющего при сохранении диаметра аппарата повысить эффективность очистки газа от примесей и увеличить его производительность.The objective of the invention is to provide a separator that allows, while maintaining the diameter of the apparatus, to increase the efficiency of gas purification from impurities and increase its productivity.

Техническая задача решается тем, что сепаратор для очистки газа от примесей, содержащий горизонтальный корпус с патрубками входа и выхода, установленное в корпусе опорное полотно с закрепленными на нем перегородками и центробежными элементами, согласно изобретению корпус сепаратора снабжен сепарационным блоком, который образован горизонтальным опорным полотном с вертикальными перегородками и вторым полотном, в котором закреплены ловушки отделенной жидкости центробежных элементов, при этом блок снабжен дренажным трубопроводом.The technical problem is solved in that a separator for cleaning gas from impurities, comprising a horizontal housing with inlet and outlet nozzles, a support web installed in the housing with septa and centrifugal elements fixed to it, according to the invention, the separator housing is provided with a separation unit, which is formed by a horizontal support web with vertical partitions and a second web in which traps of the separated liquid of the centrifugal elements are fixed, while the unit is equipped with a drainage pipe.

Решение технической задачи позволяет повысить эффективность очистки газа от примесей и увеличить производительность сепаратора при сохранении диаметра аппарата.The solution to the technical problem allows to increase the efficiency of gas purification from impurities and increase the performance of the separator while maintaining the diameter of the apparatus.

Сепаратор для очистки газа от примесей, см. Фиг. 1, содержит горизонтальный корпус 1 с патрубками входа неочищенного газа 2, выхода очищенного газа 3 и отсепарированной жидкости с примесями 4. Корпус сепаратора снабжен сепарационным блоком 5, который образован горизонтальным опорным полотном 6, с закрепленными на нем вертикальными перегородками 7 и центробежными элементами 8, и вторым полотном 9, в котором закреплены ловушки отделенной жидкости 10 центробежных элементов 8. Сепарационный блок снабжен дренажным трубопроводом 11.Separator for gas purification from impurities, see FIG. 1, contains a horizontal housing 1 with nozzles of raw gas inlet 2, purified gas outlet 3 and separated liquid with impurities 4. The separator body is equipped with a separation unit 5, which is formed by a horizontal supporting web 6, with vertical partitions 7 and centrifugal elements 8 fixed to it, and a second web 9, in which traps of the separated liquid 10 of the centrifugal elements 8 are fixed. The separation unit is provided with a drainage pipe 11.

Заявляемый сепаратор работает следующим образом.The inventive separator operates as follows.

Неочищенный газ через патрубок входа неочищенного газа 2 горизонтального корпуса 1 сепаратора проходит через распределитель газожидкостного потока 12, который установлен на патрубке ввода неочищенного газа 2. В распределителе происходит очистка газового потока от механических примесей и частично от капельной жидкости, которые стекают в низ корпуса 1 сепаратора. Кроме того, распределитель выравнивает профиль скорости газового потока. Далее газовый поток направляется в сепарационный блок 5, который образован горизонтальным опорным полотном 6 с закрепленными на нем вертикальными перегородками 7 и центробежными элементами 8, и вторым полотном 9, в котором закреплены ловушки отделенной жидкости 10 центробежных элементов 8. Закрепленные на опорном полотне 6 вертикальные перегородки 7 направляют газ на вход центробежных элементов 8. Проходя через завихрители центробежных элементов, газовый поток закручивается. Под действием центробежной силы капельная жидкость оседает на стенках центробежных элементов 8 и в виде восходящей пленки жидкости отделяется от газового потока в ловушках отделенной жидкости 10 центробежных элементов 8, из которых под действием сил гравитации стекает по наружной поверхности центробежных элементов в закрытую полость сепарационного блока 5, образованную опорным полотном 6, вертикальными перегородками 7 и вторым полотном 9, что ограничивает влияние высокоскоростного газового потока на отсепарированную жидкость и предотвращает захват отсепарированной жидкости высокоскоростным потоком газа. Далее очищенный газ через патрубок выхода очищенного газа 3 выводится из аппарата. Отсепарированная жидкость по дренажному трубопроводу 11 сепарационного блока 5 стекает из закрытой полости сепарационного блока в низ корпуса 1 сепаратора и через патрубок 4 выхода отсепарированной жидкости с примесями выводится из аппарата.The raw gas through the raw gas inlet pipe 2 of the horizontal separator body 1 passes through the gas-liquid flow distributor 12, which is installed on the raw gas inlet nozzle 2. The gas stream is cleaned of mechanical impurities and partially from the droplet liquid that flows to the bottom of the separator body 1 . In addition, the distributor equalizes the gas flow velocity profile. Next, the gas stream is directed to the separation unit 5, which is formed by a horizontal support web 6 with vertical partitions 7 fixed thereon and centrifugal elements 8, and a second web 9, in which traps of the separated liquid 10 of the centrifugal elements 8 are fixed. Vertical partitions fixed on the support web 6 7 direct the gas to the inlet of the centrifugal elements 8. Passing through the swirls of the centrifugal elements, the gas flow swirls. Under the action of centrifugal force, the droplet liquid settles on the walls of the centrifugal elements 8 and, in the form of an ascending film of liquid, 10 centrifugal elements 8 are separated from the gas flow in the traps of the separated liquid, from which it flows down the outer surface of the centrifugal elements into the closed cavity of the separation unit 5 under the influence of gravity formed by the supporting web 6, the vertical partitions 7 and the second web 9, which limits the influence of the high-speed gas flow on the separated liquid and prevents aschaet capture separated liquid high velocity gas stream. Next, the purified gas through the outlet pipe of the purified gas 3 is removed from the apparatus. The separated liquid flows through the drain pipe 11 of the separation unit 5 from the closed cavity of the separation unit to the bottom of the separator body 1 and is removed from the apparatus through the outlet pipe 4 of the separated liquid.

Таким образом, заявляемая конструкция сепаратора, снабженного сепарационным блоком, образованным горизонтальным опорным полотном с закрепленными на нем вертикальными перегородками и центробежными элементами и вторым полотном, в котором закреплены ловушки отделенной жидкости центробежных элементов, позволяет повысить эффективность очистки газа от примесей. При этом конструкция сепарационного блока позволяет увеличить количество центробежных элементов в сепарационном блоке и тем самым повысить производительность сепаратора при сохранении диаметра аппарата.Thus, the inventive design of the separator, equipped with a separation unit formed by a horizontal support web with vertical partitions and centrifugal elements fixed on it and a second web in which traps of the separated liquid of the centrifugal elements are fixed, improves the efficiency of gas purification from impurities. Moreover, the design of the separation unit allows you to increase the number of centrifugal elements in the separation unit and thereby increase the performance of the separator while maintaining the diameter of the apparatus.

Claims

A separator for cleaning gas from impurities, comprising a horizontal housing with inlet and outlet nozzles, a support web installed in the housing with baffles and centrifugal elements fixed to it, characterized in that the separator housing is provided with a separation unit, which is formed by a horizontal support web with vertical partitions and a second the web in which the traps of the separated liquid of the centrifugal elements are fixed, while the block is equipped with a drainage pipe.