RU2740200C1 - Тепломассообменный аппарат - Google Patents
Тепломассообменный аппарат Download PDFInfo
- Publication number
- RU2740200C1 RU2740200C1 RU2019139301A RU2019139301A RU2740200C1 RU 2740200 C1 RU2740200 C1 RU 2740200C1 RU 2019139301 A RU2019139301 A RU 2019139301A RU 2019139301 A RU2019139301 A RU 2019139301A RU 2740200 C1 RU2740200 C1 RU 2740200C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube bundle
- section
- heat
- phase
- mass transfer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к фракционирующим аппаратам и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Предложен аппарат, состоящей из контактной секции с по меньшей мере одним патрубком ввода отпариваемого потока и блоком контактных устройств, отпарной секции с поверхностью раздела фаз, горизонтальным трубным пучком, расположенным ниже поверхности раздела фаз, и вертикальными перегородками. При работе аппарата в контактную секцию подают отпариваемый поток (потоки), в трубный пучок - одно- или двухфазный теплоноситель, который выводят с противоположного конца трубного пучка, с верха контактной секции выводят газ стабилизации, а с низа межтрубного пространства отпарной секции - отпаренный поток. Технический результат - обеспечение возможности использования двухфазного теплоносителя и уменьшение металлоемкости. 1 ил.
Description
Изобретение относится к фракционирующим аппаратам и может быть использовано в различных отраслях промышленности для стабилизации многокомпонентных жидкостей с частичным испарением летучих компонентов за счет использования тепла конденсирующихся технологических потоков.
Максимальное использование тепла и холода многокомпонентных вскипающих и конденсирующихся (двухфазных) технологических потоков для их фракционирования является важным условием обеспечения энергоэффективности технологий газоразделения и нефтепереработки.
Известна и широко используется для отпарки легких компонентов из многокомпонентных потоков отпарная колонна, испаритель которой нагревается теплоносителем, в качестве которого может быть использован охлаждающийся технологический поток [Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 1999. с. 497].
Недостатком известного аппарата является высокая температура теплоносителя на выходе из аппарата и неполное использование тепла охлаждающегося потока теплоносителя из-за невозможности его охлаждения до температуры ниже максимальной температуры нагреваемого потока с учетом перепада температуры на стенке греющей поверхности.
Наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению фракционирующий абсорбер [RU 2530133, опубл. 10.10.2014 г., МПК B01D 53/14], включающий абсорбционную (контактную) и отпарную массообменные секции, при этом последняя содержит по меньшей мере один тепломассообменный блок, оснащенный патрубками ввода и вывода теплоносителя. Данная конструкция аппарата более энергетически эффективна и позволяет снизить температуру теплоносителя на входе в аппарат, поскольку последний в аппарате охлаждается до температуры более низкой, чем максимальная температура нагреваемого (фракционируемого) потока из-за наличия градиента температуры по высоте отпарной секции.
Недостатками данного аппарата являются невозможность использования конденсирующегося (двухфазного) теплоносителя из-за трудности обеспечения равномерного течения газо-жидкостной смеси в трубном пространстве тепломассообменного блока по направлению снизу вверх и большая металлоемкость аппарата из-за большой площади теплообменной поверхности тепломассообменного блока вследствие необходимости использования однофазного теплоносителя и невысокого коэффициента теплоотдачи со стороны потока однофазного теплоносителя.
Задачей изобретения является обеспечение возможности использования конденсирующегося (двухфазного) теплоносителя и уменьшение металлоемкости.
В качестве технического результата достигается возможность использования конденсирующегося (двухфазного) теплоносителя и уменьшение металлоемкости аппарата за счет оснащения тепломассообменного аппарата вертикальной контактной секцией, соединенной своей нижней частью с выходной частью отпарной секции с паровым пространством, оборудованной горизонтальным трубным пучком для прохождения двухфазного теплоносителя.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном аппарате, включающем контактную и отпарную секции, особенностью является то, что отпарная секция выполнена с поверхностью раздела фаз, отделяющей паровое пространство от пространства для жидкости, в котором расположен горизонтальный трубный пучок для прохождения двухфазного теплоносителя, низ пространства для жидкости со стороны входа теплоносителя в трубный пучок перед первой перегородкой оснащен патрубком вывода отпаренного потока, а верх парового пространства со стороны выхода охлажденного теплоносителя из трубного пучка соединен с нижней частью контактной секции.
Контактная секция оснащена по меньшей мере одним патрубком ввода отпариваемого потока с ниже расположенным блоком насадочных или тарельчатых контактных устройств. Пространство для жидкости отпарной секции оборудовано направляющими перегородками, предпочтительно вертикальными, для предотвращения образования застойных зон.
Выполнение отпарной секции с паровым пространством и горизонтальным трубным пучком в пространстве для жидкости, соединенной с нижней частью контактной секции, позволяет осуществить в контактной секции массообмен между отпариваемым потоком, например, углеводородным конденсатом, и парами, движущимися противотоком, поступающими из парового пространства отпарной секции, где эти пары образуются за счет нагрева жидкой фазы, движущейся в межтрубном пространстве по направлению от места примыкания контактной секции к линии вывода отпаренного потока. При этом в отпарной секции также происходит тепломассообмен между противоточно движущимися паровой и жидкой фазами. Отпаренный поток, например, стабилизированный газовый конденсат, выводят из низа межтрубного пространства со стороны входа теплоносителя в трубный пучок.
Теплоносителем является, например, газ входной сепарации, который движется в трубном пространстве отпарной секции в направлении, противоположном движению жидкости в межтрубном пространстве. При этом газ охлаждается, из него выпадает конденсат тяжелых углеводородов, образуя газо-жидкостную смесь, которую затем выводят из трубного пучка. Горизонтальное расположение труб в пучке принципиально важно, поскольку обеспечивает равномерность течения газо-жидкостной смеси и позволяет осуществить противоточный теплообмен между двумя двухфазными потоками. Уменьшение металлоемкости обеспечивается за счет высокого коэффициента теплоотдачи от конденсирующегося потока, движущегося в трубном пространстве, к стенке теплообменной поверхности, что позволяет снизить площадь поверхности трубного пучка и уменьшить массу аппарата.
За счет массообмена в контактной и отпарной секциях в отпариваемом потоке снижается концентрация легких компонентов, которые концентрируются в газе, выводимом из верха контактной секции, например, газе стабилизации. Кроме того, предложенный аппарат позволяет использовать в качестве хладоагента поток с минимальной входной температурой, обеспечивающей приемлемую разность температур на стенке греющей поверхности, что позволяет эффективно использовать тепло имеющихся технологических потоков для фракционирования.
Предлагаемый аппарат, показанный на чертеже, состоит из контактной секции 1 с по меньшей мере одним патрубком ввода отпариваемого потока с блоком контактных устройств (условно показано два патрубка 2 и 3 и два блока контактных устройств 4 и 5), отпарной секции 6 с поверхностью раздела фаз 7 и горизонтальным трубным пучком 8, расположенном ниже поверхности раздела фаз, и вертикальными перегородками 9.
При работе аппарата по линиям 2 и 3 подают отпариваемые потоки, по линии 10 на вход аппарата - одно- или двухфазный теплоноситель, по линии 11 выводят охлажденный двухфазный теплоноситель, по линии 12 газ стабилизации, а по линии 13 - отпаренный поток.
Таким образом, предложенный тепломассообменный аппарат имеет уменьшенную металлоемкость, обеспечивает возможность использования двухфазных теплоносителей и может быть использован в промышленности.
Claims (1)
- Тепломассообменный аппарат, включающий контактную и отпарную массообменные секции, отличающийся тем, что отпарная секция выполнена с поверхностью раздела фаз, отделяющей паровое пространство от пространства для жидкости, в котором расположен горизонтальный трубный пучок для прохождения двухфазного теплоносителя, низ пространства для жидкости со стороны входа теплоносителя в трубный пучок перед первой перегородкой оснащен патрубком вывода отпаренного потока, а верх парового пространства со стороны выхода охлажденного теплоносителя из трубного пучка соединен с нижней частью контактной секции.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019139301A RU2740200C1 (ru) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Тепломассообменный аппарат |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019139301A RU2740200C1 (ru) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Тепломассообменный аппарат |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2740200C1 true RU2740200C1 (ru) | 2021-01-12 |
Family
ID=74183872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019139301A RU2740200C1 (ru) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Тепломассообменный аппарат |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2740200C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1041137A1 (ru) * | 1982-02-22 | 1983-09-15 | Предприятие П/Я Р-6603 | Тепломассообменный аппарат |
WO1989012794A1 (en) * | 1988-06-24 | 1989-12-28 | Advanced Extraction Technologies, Inc. | Low pressure noncryogenic processing for ethylene recovery |
RU2463097C1 (ru) * | 2011-04-11 | 2012-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" | Тепломассообменный аппарат |
RU2530133C1 (ru) * | 2013-06-11 | 2014-10-10 | Андрей Владиславович Курочкин | Фракционирующий абсорбер |
RU2617152C2 (ru) * | 2015-09-14 | 2017-04-21 | Ассоциация инженеров-технологов нефти и газа "Интегрированные технологии" | Способ стабилизации газового конденсата |
-
2019
- 2019-12-02 RU RU2019139301A patent/RU2740200C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1041137A1 (ru) * | 1982-02-22 | 1983-09-15 | Предприятие П/Я Р-6603 | Тепломассообменный аппарат |
WO1989012794A1 (en) * | 1988-06-24 | 1989-12-28 | Advanced Extraction Technologies, Inc. | Low pressure noncryogenic processing for ethylene recovery |
RU2463097C1 (ru) * | 2011-04-11 | 2012-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" | Тепломассообменный аппарат |
RU2530133C1 (ru) * | 2013-06-11 | 2014-10-10 | Андрей Владиславович Курочкин | Фракционирующий абсорбер |
RU2617152C2 (ru) * | 2015-09-14 | 2017-04-21 | Ассоциация инженеров-технологов нефти и газа "Интегрированные технологии" | Способ стабилизации газового конденсата |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3423294A (en) | Vortex flow film distillation process | |
JP6822984B2 (ja) | 液体が連続流通する3以上の室を有する柱状部を備えた蒸留装置及びその蒸留装置の使用による蒸留又は抽出蒸留のための方法 | |
CN108601987B (zh) | 借助萃取蒸馏工艺分离材料的方法 | |
RU2019136828A (ru) | Способ извлечения потока с2+ углеводородов, содержащихся в нефтезаводском остаточном газе, и установка для его осуществления | |
RU2656324C2 (ru) | Способ очистки потока крекинг-газа в масляной абсорбционной колонне | |
US3457982A (en) | Evaporation and distillation apparatus | |
JP2006520784A (ja) | エチレン回収における分配型蒸留の低資本実装 | |
US20020053505A1 (en) | Horizontal distillation apparatus and method | |
RU2740200C1 (ru) | Тепломассообменный аппарат | |
EP3067101A1 (en) | An evaporator and process for use thereof | |
US9714388B1 (en) | Method for recycling liquid waste | |
RU2717057C1 (ru) | Фракционирующая колонна | |
US3658484A (en) | Countercurrent contact apparatus | |
CA2894199C (en) | An evaporator and process for use thereof | |
RU2544698C2 (ru) | Устройство для ректификационной перегонки жидкой фракционной смеси в токе носителя | |
RU2077910C1 (ru) | Способ дистилляции смеси веществ и устройство для его осуществления | |
RU2102104C1 (ru) | Способ разделения многокомпонентных смесей близкокипящих и гомогенно-растворимых жидкостей | |
CA1098857A (en) | Apparatus for separating mixtures of materials | |
RU2463097C1 (ru) | Тепломассообменный аппарат | |
EA026632B1 (ru) | Способ разделения многокомпонентных смесей на фракции | |
RU2576934C1 (ru) | Фракционирующий холодильник-конденсатор | |
SU366323A1 (ru) | Всесоюзная | |
RU54805U1 (ru) | Установка фракционирования углеводородов | |
US20240109824A1 (en) | Processes and apparatuses for separating aromatic and non-aromatic hydrocarbons | |
RU2199572C1 (ru) | Способ перегонки нефти |