RU2816915C1 - Methanol desorption device - Google Patents

Methanol desorption device Download PDF

Info

Publication number
RU2816915C1
RU2816915C1 RU2023115563A RU2023115563A RU2816915C1 RU 2816915 C1 RU2816915 C1 RU 2816915C1 RU 2023115563 A RU2023115563 A RU 2023115563A RU 2023115563 A RU2023115563 A RU 2023115563A RU 2816915 C1 RU2816915 C1 RU 2816915C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
liquid
mass transfer
sealed vessel
centrifugal
Prior art date
Application number
RU2023115563A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Леонидович Агеев
Радмир Ирекович Бакиев
Тимур Фаритович Кадыров
Андрей Александрович Касьяненко
Герман Сергеевич Кудияров
Виктор Владимирович Моисеев
Михаил Михайлович Партилов
Дмитрий Александрович Яхонтов
Марат Наильевич Ахлямов
Руслан Наильевич Ахлямов
Руслан Робертович Нигматов
Камиль Хакимович Ахмадеев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург"
Общество с ограниченной ответственностью "ПЛКГРУП"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург", Общество с ограниченной ответственностью "ПЛКГРУП" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург"
Application granted granted Critical
Publication of RU2816915C1 publication Critical patent/RU2816915C1/en

Links

Abstract

FIELD: methanol desorption device.
SUBSTANCE: invention relates to gas, oil, petrochemical and other related industries, namely to a methanol desorption device. The device consists of a sealed column-type vessel equipped with a gas inlet and outlet, a sorbent or inhibitor inlet, a low-concentration water-methanol solution outlet, and a liquid outlet. In this case, storage tanks, a gas distributor, a first-stage centrifugal drop catcher, a centrifugal mass transfer drop catcher, a support grid, a mass transfer section, and a pressure grid are located inside the vessel.
EFFECT: device ensures the prevention of hydrate formation when implementing low-temperature processes for preparing gas and/or gas condensate.
8 cl, 7 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к газовой, нефтяной, нефтехимической и другим смежным отраслям промышленности и предназначено для насыщения природного газа парами метанола (отдувки водометанольного раствора газом), а также для частичной абсорбции паров воды из влагонасыщенного газа жидким водометанольным раствором и может быть использовано как устройство для насыщения газа метанолом с целью предупреждения гидратообразования.The invention relates to gas, oil, petrochemical and other related industries and is intended for saturating natural gas with methanol vapor (stripping a water-methanol solution with gas), as well as for partial absorption of water vapor from a moisture-saturated gas with a liquid water-methanol solution and can be used as a device for gas saturation methanol to prevent hydrate formation.

Известна Десорбционная установка, содержащая десорбер первой ступени, десорбер третьей ступени, содержащий емкость, барботер десорбирующего агента, патрубок, подводящий десорбирующий агент к барботеру, отводящие патрубки десорбированной воды и отработанного десорбирующего агента, десорбер второй ступени в виде перфорированной трубы, размещенный в верхней части емкости, соединенный трубой с патрубком, отводящим воду из десорбера первой ступени, барботер установлен внутри барботажно-циркуляционного устройства, выполненного в виде вертикальной обечайки или короба прямоугольного или другого сечения, имеющего отбортовку, выше которой расположено отбойное устройство, образующее вместе с отбортовкой наклонный канал, а барботер установлен ниже верхней кромки отбортовки, при этом десорбер первой ступени выполнен в виде цилиндрического корпуса с верхней и нижней торцевыми крышками, с подводящим и отводящим тангенциальными патрубками воды, с подводящим патрубком десорбирующего агента, с центробежным сепаратором в виде обечайки, соединенным с внутренней частью корпуса посредством отверстий в нижней части корпуса, с патрубком отвода газообразной среды из сепаратора, проходящим через корпус, а к подводящим патрубкам десорбирующего агента первой и третьей ступеней десорбирующей установки присоединены воздуховоды от дутьевого вентилятора, патрубок подвода десорбирующего агента к десорберу первой ступени заглушен, а на трубопроводе подвода воды к десорберу первой ступени присоединен в рассечку водоструйный эжектор, соединенный всасывающим патрубком с атмосферой, в качестве первой ступени установки применен упрощенный вариант центробежно-вихревого десорбера, представляющий собой цилиндрический корпус с верхней и нижней торцевыми крышками с тангенциальными патрубками подвода и отвода жидкости, с патрубком отвода газов, присоединенным к верхней крышке, последовательно по ходу воды за емкостью третьей ступени установлена дополнительная емкость с регулируемым уровнем воды, а емкость третьей ступени соединена с ней при помощи сливной трубы, выполненной в виде гидрозатвора (патент РФ № 2356843, C02F 1/20, опубликовано 27.05.2009 г.).A known desorption unit containing a first-stage desorber, a third-stage desorber containing a container, a bubbler of a desorbing agent, a pipe supplying a desorbing agent to the bubbler, outlet pipes for desorbed water and spent desorbing agent, a second-stage desorber in the form of a perforated pipe located in the upper part of the container , connected by a pipe to a pipe that drains water from the first-stage desorber, the bubbler is installed inside a bubbling-circulation device made in the form of a vertical shell or box of rectangular or other cross-section, having a flange, above which there is a baffle device, which together with the flange forms an inclined channel, and the bubbler is installed below the upper edge of the flange, while the first stage desorber is made in the form of a cylindrical body with upper and lower end covers, with inlet and outlet tangential water pipes, with a desorbing agent inlet pipe, with a centrifugal separator in the form of a shell connected to the inside of the body through holes in the lower part of the housing, with a pipe for removing the gaseous medium from the separator passing through the housing, and air ducts from the blower fan are connected to the supply pipes of the desorbing agent of the first and third stages of the desorbing installation, the pipe for supplying the desorbing agent to the first stage desorber is plugged, and on the pipeline water supply to the desorber of the first stage, a water-jet ejector is connected in a cut, connected by a suction pipe to the atmosphere; as the first stage of the installation, a simplified version of a centrifugal-vortex desorber is used, which is a cylindrical body with upper and lower end covers with tangential pipes for supplying and discharging liquid, with With a gas exhaust pipe connected to the top cover, an additional container with an adjustable water level is installed sequentially along the water flow behind the third-stage container, and the third-stage container is connected to it using a drain pipe made in the form of a water seal (RF patent No. 2356843, C02F 1/ 20, published May 27, 2009).

Недостатком известного технического устройства является низкая эффективность десорбции, обусловленная тем, что процесс десорбции происходит на поверхности раздела фаз, которая повышается за счет барботажа, а время взаимодействия фаз ограничивается временем всплытия пузырьков и падения брызг в процессе барботажаThe disadvantage of the known technical device is the low efficiency of desorption, due to the fact that the desorption process occurs at the phase interface, which increases due to bubbling, and the interaction time of the phases is limited by the time of bubbles rising and splashes falling during the bubbling process

Известен Десорбер, содержащий кубовую и массообменную части, кубовая часть снабжена защитным экраном, ориентированным перпендикулярно потоку реагента и прикрепленным к глухой тарелке десорбера, граничащей с массообменной частью, каждая из колпачковых тарелок массообменной части содержит жестко соединенные с ней патрубки, над каждым из которых с зазором от полотна тарелки установлен колпачок, по меньшей мере, три зубца колпачка отогнуты в сторону патрубка и жестко присоединены к его наружной поверхности, (патент РФ № 2452557, B01D 53/14; 3/20, опубликовано 10.06.2012 г.,) взятый в качестве ближайшего аналога (прототип).A desorber is known, containing a vat and mass transfer parts, the vat part is equipped with a protective screen oriented perpendicular to the flow of the reagent and attached to a blank desorber plate adjacent to the mass transfer part, each of the cap plates of the mass transfer part contains nozzles rigidly connected to it, above each of which there is a gap a cap is installed from the plate canvas, at least three teeth of the cap are bent towards the nozzle and rigidly attached to its outer surface, (RF patent No. 2452557, B01D 53/14; 3/20, published 06/10/2012) taken in as the closest analogue (prototype).

Недостатком известного технического устройства является, а именно колпачковых тарелок, сложность их устройства, металлоемкость, большое гидравлическое сопротивление и малая предельно допустимая скорость газа, кроме того, устройство критично к содержанию механических примесей в сорбенте (водометанольном растворе), что повсеместно встречается на объектах подготовки природного и нефтяного газов, и требует дополнительной очистки сорбента (водометанольного раствора), либо периодической физической очистки колпачковых тарелок с высокими трудозатратами. Также недостатком является высокая энергозатратность, обусловленная необходимостью постоянного подогрева парогазовой смеси до высоких температур.The disadvantage of the known technical device is, namely, cap plates, the complexity of their design, metal consumption, high hydraulic resistance and low maximum permissible gas velocity; in addition, the device is critical to the content of mechanical impurities in the sorbent (water-methanol solution), which is ubiquitous at natural gas preparation facilities. and petroleum gases, and requires additional purification of the sorbent (water-methanol solution), or periodic physical cleaning of the cap-shaped plates with high labor costs. Another disadvantage is the high energy consumption due to the need to constantly heat the vapor-gas mixture to high temperatures.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое Устройство, является предупреждение гидратообразования при реализации низкотемпературных процессов подготовки газа и/или газового конденсата со снижением безвозвратных потерь метанола с товарными продуктами установки подготовки газа и/или газового конденсата.The task to be solved by the claimed Device is the prevention of hydrate formation during the implementation of low-temperature gas and/or gas condensate treatment processes with a reduction in irreversible losses of methanol with the commercial products of the gas and/or gas condensate treatment plant.

Техническим результатом, достигаемым от реализации изобретения, является насыщение газа парами сорбента в виде водометанольного раствора, а также снижения в газе содержания паров воды в результате противоточного контакта газа и сорбента (водометанольного раствора) на основной массообменной секции, предварительной сепарации капельной жидкости во входной секции, предварительной осушке сырого газа на дополнительной массообменной секции сорбентом (водометанольным раствором), прореагировавшем на основной массообменной секции, что приводит к увеличению концентрации конденсирующегося из газа на выходе абсорбера водометанольного раствора на последующих стадиях низкотемпературного процесса подготовки газа и газового конденсата, приводит к равномерному насыщению по сечению трубопроводов и оборудования газожидкостного потока метанолом, за счет чего снижается количество дополнительно подаваемого водометанольного раствора по точкам низкотемпературного процесса подготовки газа, ведет к снижению концентрации подаваемого в массообменную секцию водометанольного раствора на выходе из устройства, что позволяет использовать его на дальнейших стадиях низкотемпературного процесса подготовки газа и газового конденсата с целью снижения концентрации водометанольного раствора в газожидкостных потоках до их разделения на товарную продукцию установки подготовки газа со снижением безвозвратных потерь метанола с осушенным газом и нестабильным конденсатом, с большим сохранением эффективности массообменного процесса в результате меньших отложений механических примесей, при значительном снижении металлоемкости, повышении ремонтопригодности, снижения трудозатрат на очистку внутренних устройств от отложений механических примесей, без приведения дополнительных энергетических затрат на подогрев, а также снижении общих потерь давления газа на устройстве за счет совокупности примененных конструктивных и технологических решений, при значительном снижении металлоемкости, повышении ремонтопригодности, снижения трудозатрат на очистку внутренних устройств от отложений механических примесей, без дополнительных энергетических затрат на подогрев, а также снижении общих потерь давления газа на устройстве за счет совокупности примененных конструктивных и технологических решений.The technical result achieved from the implementation of the invention is the saturation of gas with sorbent vapor in the form of a water-methanol solution, as well as a decrease in the water vapor content in the gas as a result of countercurrent contact of gas and sorbent (water-methanol solution) in the main mass transfer section, preliminary separation of droplet liquid in the inlet section, preliminary drying of the raw gas in the additional mass transfer section with a sorbent (water-methanol solution) reacted in the main mass-transfer section, which leads to an increase in the concentration of the water-methanol solution condensing from the gas at the absorber outlet at subsequent stages of the low-temperature process of preparing gas and gas condensate, leading to uniform saturation across the cross section pipelines and equipment for gas-liquid flow with methanol, thereby reducing the amount of additionally supplied water-methanol solution at the points of the low-temperature gas preparation process, leading to a decrease in the concentration of the water-methanol solution supplied to the mass transfer section at the outlet of the device, which allows its use at further stages of the low-temperature gas preparation process and gas condensate in order to reduce the concentration of a water-methanol solution in gas-liquid streams before their separation into commercial products of a gas treatment plant with a reduction in irretrievable losses of methanol with dried gas and unstable condensate, with greater preservation of the efficiency of the mass transfer process as a result of smaller deposits of mechanical impurities, with a significant reduction in metal intensity, increasing maintainability, reducing labor costs for cleaning internal devices from deposits of mechanical impurities, without introducing additional energy costs for heating, as well as reducing overall gas pressure losses on the device due to the combination of design and technological solutions used, with a significant reduction in metal consumption, increased maintainability, and reduced labor costs to clean internal devices from deposits of mechanical impurities, without additional energy costs for heating, as well as to reduce the overall gas pressure losses on the device due to the combination of design and technological solutions used.

Указанная задача решается, а технический результат достигается тем, что Устройство десорбции метанола состоит из герметичного сосуда, представляющего собой вертикально ориентированный емкостный аппарат колонного типа, снабженного штуцером входа газа, расположенного в боковой поверхности нижней части герметичного сосуда, штуцером выхода газа, расположенного в верхней части герметичного сосуда, штуцером ввода сорбента или ингибитора, расположенного в боковой поверхности верхней части герметичного сосуда, штуцером вывода низко - концентрированного водометанольного раствора, расположенного в боковой поверхности нижней части герметичного сосуда, штуцером вывода жидкости, расположенного в боковой поверхности нижней части герметичного сосуда, внутри герметичного сосуда размещены снизу вверх нижняя накопительная емкость, соединенная со штуцером вывода жидкости, распределитель газа, соединенный со штуцером входа газа, центробежный каплеуловитель первой ступени, снабженный сливной трубой, накопительная емкость, соединенная со штуцером вывода низко - концентрированного водометанольного раствора, центробежный массообменный каплеуловитель, снабженный сливной трубой, опорная решетка, массообменная секция, прижимная решетка, распределитель жидкости, соединенный со штуцером ввода сорбента или ингибитора, центробежный каплеуловитель второй ступени, снабженный сливной трубой, при этом нижняя накопительная емкость расположена ниже штуцера входа газа с возможностью обеспечения стока в нее жидкости с распределителя газа, слива в нее жидкости сепарации из сливной трубы и отвода жидкости сепарации из нее посредством штуцера вывода жидкости, распределитель газа расположен с возможностью обеспечения снижения скорости газожидкостного потока на входе в герметичный сосуд посредством распределения газожидкостного потока по поперечному сечению герметичного сосуда, позволяя сепарировать крупные капли жидкости, содержащие высокую долю воды, в нижнюю накопительную емкость, центробежный каплеуловитель первой ступени представляет собой сепарационное устройство, выполненное в виде полотна, обеспечивающего герметичное перекрытие герметичного сосуда над распределителем газа и снабженного отверстиями, в которые установлены центробежные сепарационные элементы, и сливной трубой, обеспечивающей удаление с центробежного каплеуловителя первой ступени отсепарированной жидкости самотеком в нижнюю накопительную емкость, а нижний срез сливной трубы погружен в жидкость, находящейся в накопительной емкости, накопительная емкость расположена в герметичном сосуде с зазором между стенками накопительной емкости и герметичного сосуда с возможностью обеспечения беспрепятственного прохождения газа вверх, слива в нее прореагировавшего сорбента или ингибитора из сливной трубы и отвода прореагировавшего сорбента или ингибитора из нее посредством штуцера вывода низко - концентрированного водометанольного раствора, и выполнена формой, обеспечивающей расположение в герметичном сосуде, слив в нее сверху жидкости и обтекаемой для газа снизу, центробежный массообменный каплеуловитель представляет собой массообменное устройство, выполненное в виде полотна, обеспечивающего герметичное перекрытие герметичного сосуда над накопительной емкостью, снабженного отверстиями, в которые установлены центробежные сепарационные элементы, и сливной трубой, обеспечивающей удаления с центробежного массообменного каплеуловителя излишков жидкости самотеком в накопительную емкость, а нижний срез сливной трубы погружен в жидкость, находящейся в накопительной емкости, опорная решетка выполнена с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде под массообменной насадкой и поперечно потоку газа, массообменная секция содержит несколько сплошных слоев массообменной насадки, перекрывающих поперечное сечение герметичного сосуда, расположенных с чередованием направлений отклонения от вертикали восходящего газового потока и стока сорбента или ингибитора, при этом первый слой массообменной насадки расположен на опорной решетке, а последующие слои расположены друг на друге, обеспечивая совпадение направления отклонений восходящего потока газа в одном слое и несовпадение в соседних слоях направления отклонений восходящего потока газа, при этом слои состоят из отдельных блоков, формирующих полный круг по внутреннему сечению герметичного сосуда, прижимная решетка выполнена с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде над верхним слоем массообменной насадкой, обеспечивая прижим верхнего слоя и препятствуя его смещениям и подъему, и поперечно потоку газа, распределитель жидкости выполнен с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде над прижимной решеткой и с возможностью капельного орошения массообменной насадки сорбентом или ингибитором по поперечному сечению, центробежный каплеуловитель второй ступени представляет собой сепарационное устройство, выполненное в виде полотна, обеспечивающего герметичное перекрытие герметичного сосуда над распределителем жидкости, снабженного отверстиями, в которые установлены центробежные сепарационные элементы, и снабженного сливной трубой, обеспечивающей удаление с центробежного каплеуловителя второй ступени отсепарированной жидкости самотеком на верхний слой массообменной насадки посредством сливной трубы, нижний срез сливной трубы снабжен переливным стаканом и погружен в жидкость, переливающуюся через край переливного стакана, при этом оно дополнительно снабжено сборником капель, выполненным с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде над накопительной емкостью, обеспечивая стекание капель с массообменной насадки в накопительную емкость, снабжено дополнительным сепарационным устройством, расположенным в герметичном сосуде над центробежным каплеуловителем первой ступени и выполненным с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде, обеспечивая дополнительную сепарацию капель жидкости из газа, дополнительным сепарационным устройством, расположенным в герметичном сосуде над центробежным каплеуловителем второй ступени и выполненным с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде, обеспечивая дополнительную сепарацию капель сорбента или ингибитора из газа, дополнительным массообменным устройством, расположенным над центробежным массообменным каплеуловителем и выполненным с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде, обеспечивая дополнительное донасыщение газа парами метанола и дополнительное допоглощение жидким сорбентом или ингибитором паров воды из газа, дополнительной опорной решеткой или решетками и дополнительной прижимной решеткой или решетками, а каждый центробежный сепарационный элемент дополнительно снабжен трубкой, соединяющей внешнюю поверхность обечайки элемента с его центральной частью над статическим завихрителем элементов, обеспечивая предварительную промывку восходящего потока газа сорбентом или ингибитором за счет подсоса жидкости с полотна каплеуловителя в восходящий газовый поток каждого центробежного сепарационного элемента за счет динамического разрежения, создаваемого закруткой потока в обечайке центробежного сепарационного элемента.This problem is solved, and the technical result is achieved in that the methanol desorption device consists of a sealed vessel, which is a vertically oriented column-type capacitive apparatus, equipped with a gas inlet fitting located in the side surface of the lower part of the sealed vessel, a gas outlet fitting located in the upper part a sealed vessel, a sorbent or inhibitor input fitting located in the side surface of the upper part of a sealed vessel, an outlet fitting for a low-concentrated water-methanol solution located in the side surface of the lower part of a sealed vessel, a liquid outlet fitting located in the side surface of the lower part of a sealed vessel, inside a sealed vessel vessels are located from bottom to top, a lower storage tank connected to the liquid outlet fitting, a gas distributor connected to the gas inlet fitting, a first-stage centrifugal droplet eliminator equipped with a drain pipe, a storage tank connected to the outlet fitting of a low-concentrated water-methanol solution, a centrifugal mass transfer droplet eliminator equipped a drain pipe, a support grid, a mass transfer section, a pressure grid, a liquid distributor connected to the sorbent or inhibitor inlet fitting, a second-stage centrifugal drop catcher equipped with a drain pipe, with the lower storage tank located below the gas inlet fitting with the ability to ensure liquid flow into it from gas distributor, draining the separation liquid into it from the drain pipe and removing the separation liquid from it through a liquid outlet fitting, the gas distributor is located with the ability to reduce the speed of the gas-liquid flow at the entrance to the sealed vessel by distributing the gas-liquid flow across the cross section of the sealed vessel, allowing the separation of large drops of liquid containing a high proportion of water into the lower storage tank, the centrifugal droplet eliminator of the first stage is a separation device made in the form of a sheet that provides a hermetically sealed closure of the sealed vessel above the gas distributor and is equipped with holes in which centrifugal separation elements are installed, and a drain pipe, ensuring the removal of separated liquid from the centrifugal drip eliminator of the first stage by gravity into the lower storage tank, and the lower section of the drain pipe is immersed in the liquid located in the storage tank, the storage tank is located in a sealed vessel with a gap between the walls of the storage tank and the sealed vessel with the ability to ensure unhindered passage of gas upward, draining the reacted sorbent or inhibitor into it from the drain pipe and removing the reacted sorbent or inhibitor from it through the outlet fitting for a low-concentrated water-methanol solution, and is made in a form that ensures placement in a sealed vessel, draining liquid into it from above and streamlined for gas from below, A centrifugal mass transfer droplet eliminator is a mass transfer device made in the form of a sheet that provides a hermetically sealed closure of a sealed vessel above a storage tank, equipped with holes into which centrifugal separation elements are installed, and a drain pipe that ensures removal of excess liquid from the centrifugal mass transfer droplet eliminator by gravity into the storage tank, and the lower section of the drain pipe is immersed in liquid located in the storage tank, the support grid is configured to be located and secured in a sealed vessel under the mass transfer nozzle and transverse to the gas flow, the mass transfer section contains several continuous layers of mass transfer nozzle, covering the cross section of the sealed vessel, arranged in alternation directions of deviation from the vertical of the ascending gas flow and the flow of the sorbent or inhibitor, while the first layer of the mass transfer packing is located on the support grid, and the subsequent layers are located on each other, ensuring the coincidence of the direction of deviations of the ascending gas flow in one layer and the mismatch in the directions of deviations of the ascending gas in adjacent layers gas flow, while the layers consist of separate blocks forming a complete circle along the internal section of the sealed vessel, the pressure grid is configured to be located and secured in the sealed vessel above the top layer by a mass transfer nozzle, providing clamping of the top layer and preventing its displacement and lifting, and transversely gas flow, the liquid distributor is configured to be located and secured in a sealed vessel above the pressure grid and with the possibility of drip irrigation of the mass transfer nozzle with a sorbent or inhibitor along the cross section, the second-stage centrifugal drop catcher is a separation device made in the form of a sheet that ensures a hermetically sealed closure of the sealed vessel above the liquid distributor, equipped with holes in which centrifugal separation elements are installed, and equipped with a drain pipe, ensuring removal of the separated liquid from the centrifugal drop eliminator of the second stage by gravity onto the upper layer of the mass transfer nozzle by means of a drain pipe, the lower section of the drain pipe is equipped with an overflow cup and immersed in the liquid, overflowing over the edge of the overflow glass, while it is additionally equipped with a drop collector, configured to be located and secured in a sealed vessel above the storage tank, ensuring drops flow from the mass transfer nozzle into the storage tank, equipped with an additional separation device located in a sealed vessel above the centrifugal drop catcher of the first stage and configured to be located and secured in a sealed vessel, providing additional separation of liquid droplets from gas, an additional separation device located in a sealed vessel above the centrifugal droplet separator of the second stage and configured to be located and secured in a sealed vessel, providing additional separation of sorbent droplets or inhibitor from the gas, an additional mass transfer device located above the centrifugal mass transfer drop catcher and configured to be located and secured in a sealed vessel, providing additional saturation of the gas with methanol vapor and additional absorption of water vapor from the gas by the liquid sorbent or inhibitor, an additional support grid or grids and an additional pressure pressure a grating or gratings, and each centrifugal separation element is additionally equipped with a tube connecting the outer surface of the element shell with its central part above the static swirler of the elements, providing preliminary washing of the ascending gas flow with a sorbent or inhibitor due to the suction of liquid from the droplet eliminator cloth into the ascending gas flow of each centrifugal separation element due to the dynamic vacuum created by the swirling of the flow in the shell of the centrifugal separation element.

На фиг. 1 изображена схема Устройства десорбции метанола, на фиг. 2 приведен график содержания метанола в газе до и после А-1, кг/1000 м3, на фиг. 3 приведен график содержания воды в газе после А-1, кг/1000 м3, на фиг. 4 приведен график содержания метанола в газе после А-1, кг/1000 м3, на фиг. 5 приведен график содержания воды в газе после А-1, кг/1000 м3, на фиг. 6 приведен график концентрации BMP после "отдувки" в А-1, % масс., на фиг. 7 приведен таблица «Параметры технологического процесса, использованные при моделировании технологического процесса».In fig. 1 shows a diagram of the Methanol Desorption Device; FIG. Figure 2 shows a graph of the methanol content in gas before and after A-1, kg/1000 m 3 , Fig. Figure 3 shows a graph of the water content in gas after A-1, kg/1000 m 3 , Fig. Figure 4 shows a graph of the methanol content in gas after A-1, kg/1000 m 3 , in Fig. Figure 5 shows a graph of the water content in gas after A-1, kg/1000 m 3 , Fig. Figure 6 shows a graph of BMP concentration after “stripping” in A-1, wt.%, in FIG. 7 shows the table “Technological process parameters used in modeling the technological process”.

Устройство десорбции метанола включает следующие конструктивные элементы:The methanol desorption device includes the following structural elements:

1 - герметичный сосуд,1 - sealed vessel,

2 - штуцер входа газа2 - gas inlet fitting

3 - штуцер выхода газа,3 - gas outlet fitting,

4 - штуцер ввода сорбента или ингибитора,4 - sorbent or inhibitor input fitting,

5 - штуцер вывода низко - концентрированного водометанольного раствора,5 - outlet fitting for low-concentrated water-methanol solution,

6 - нижняя накопительная емкость,6 - lower storage tank,

7 - штуцер вывода жидкости,7 - liquid outlet fitting,

8 - распределитель газа,8 - gas distributor,

9 - центробежный каплеуловитель первой ступени,9 - centrifugal drop eliminator of the first stage,

10 - центробежный каплеуловитель второй ступени,10 - centrifugal drop eliminator of the second stage,

11 - массообменная насадка,11 - mass transfer nozzle,

12 - центробежный массообменный каплеуловитель,12 - centrifugal mass transfer droplet eliminator,

13 - накопительная емкость,13 - storage capacity,

14 - распределитель жидкости,14 - liquid distributor,

15 - опорная решетка,15 - support grid,

16 - прижимная решетка,16 - pressure grid,

17 - сливная труба,17 - drain pipe,

18 - сливная труба,18 - drain pipe,

19 - сливная труба.19 - drain pipe.

При промысловой подготовке природного газа и/или газового конденсата на установках комплексной подготовки газа (далее по тексту - «УКПГ») продукция эксплуатационных скважин, поступающая из газосборный сети, предварительно сепарируется от капельной жидкости (пластовой воды) на сепараторах-пробкоуловителях и сепараторах первой ступени УКПГ. Газ сепарации после первой ступени насыщен до равновесия парами воды и метанола, в связи с чем требуется его осушать от влаги с целью достижения нормативных показателей качества товарного осушенного газа по температуре точки росы по влаге и углеводородам, а также во избежание образования гидратов из компонентов газа и жидкой воды при дальнейших технологических операциях снижения давления и температуры газа.During the field preparation of natural gas and/or gas condensate at integrated gas treatment plants (hereinafter referred to as “CGTU”), the production wells coming from the gas collection network are preliminarily separated from the dropping liquid (formation water) using slug separators and first-stage separators CGTU. The separation gas after the first stage is saturated to equilibrium with water and methanol vapor, and therefore it is necessary to dry it from moisture in order to achieve standard quality indicators for commercial dried gas in terms of dew point temperature for moisture and hydrocarbons, as well as to avoid the formation of hydrates from gas components and liquid water during further technological operations of reducing gas pressure and temperature.

Как правило, для исключения возможности образования газовых гидратов в трубопроводах и технологических аппаратах УКПГ применяется прямая подача высококонцентрированных растворов ингибиторов гидратообразования в газопроводы непосредственно перед всеми технологическими участками, где происходит ступенчатое охлаждение газа. Процесс диспергирования BMP, полного перемешивания с газожидкостным потоком и насыщения метанолом газа в газопроводе, куда он подается, может не происходить в полной мере до поступления газожидкостной смеси на защищаемый от гидратообразования участок охлаждения газа по причине относительно небольшой протяженности газопроводов на установках подготовки газа. В связи с этим требуется подача избыточного количества ингибитора, для гарантированной защиты технологического оборудования. Кроме того, в местах стоков, прежде всего сепараторов, метанол, который не растворился в газовой фазе, отводится из низкотемпературного процесса, что требует увеличения подачи высококонцентрированного раствора на дальнейших участках установки подготовки газа и/или газового конденсата.As a rule, to eliminate the possibility of gas hydrate formation in the pipelines and technological apparatus of gas treatment plants, direct supply of highly concentrated solutions of hydrate formation inhibitors is used into gas pipelines immediately before all technological sections where stepwise gas cooling occurs. The process of BMP dispersion, complete mixing with the gas-liquid flow and saturation of the gas with methanol in the gas pipeline into which it is supplied may not occur fully before the gas-liquid mixture enters the gas cooling section protected from hydrate formation due to the relatively short length of gas pipelines at gas treatment plants. In this regard, it is necessary to supply an excess amount of inhibitor to ensure the protection of process equipment. In addition, in places of waste, primarily separators, methanol, which has not dissolved in the gas phase, is removed from the low-temperature process, which requires an increase in the supply of a highly concentrated solution in further sections of the gas and/or gas condensate treatment plant.

Альтернативным способом ингибирования гидратообразования на установке низкотемпературной подготовки газа является его отдувка газом на массообменной секции заявленного Устройства десорбции метанола (далее по тексту - «Устройство»), с насыщением парами метанола газа в большей степени по сравнению с прямой подачей высококонцентрированного водометанольного раствора. Сопутствующим положительным фактором является насыщение сорбента (водометанольного раствора) парами воды из газа с дополнительным снижением концентрации отработанного BMP после массообменной секции. В случае применения Устройства, массообмен (насыщение газа метанолом и насыщение водой отработанного BMP) увеличивается за счет применения основной (регулярная насадка) и дополнительной (центробежные массообменные элементы) массообменной секции.An alternative way to inhibit hydrate formation at a low-temperature gas treatment plant is to strip it with gas in the mass transfer section of the claimed Methanol Desorption Device (hereinafter referred to as the “Device”), with the gas being saturated with methanol vapor to a greater extent compared to the direct supply of a highly concentrated water-methanol solution. A related positive factor is the saturation of the sorbent (water-methanol solution) with water vapor from the gas with an additional decrease in the concentration of spent BMP after the mass transfer section. In the case of using the Device, mass transfer (gas saturation with methanol and water saturation of spent BMP) is increased due to the use of the main (regular packing) and additional (centrifugal mass transfer elements) mass transfer section.

Применение отдувки BMP газом в десорбере в начале низкотемпературного процесса подготовки газа приводит к тому, что увеличивается концентрация BMP, который образуется в результате конденсации паров метанола и воды при охлаждении газа, что приводит к снижению или исключению необходимости дополнительного количества, подаваемого высококонцентрированного BMP, по соответствующим точкам процесса после Устройства с целью предотвращения гидратообразования.The use of BMP stripping with gas in the stripper at the beginning of the low-temperature gas preparation process leads to an increase in the concentration of BMP, which is formed as a result of condensation of methanol and water vapors during gas cooling, which leads to a reduction or elimination of the need for additional amounts supplied of highly concentrated BMP, according to the corresponding points of the process after the Device in order to prevent hydrate formation.

В случае подачи на отдувку газом отработанного BMP, полученного в результате сепарации и разделения от газа и нестабильного конденсата, либо регенерированного BMP, являющегося рефлюксом колонны регенерации метанола, осуществляется более эффективное использование метанола в целом по установке подготовки газа с точки зрения потерь метанола с товарными продуктами и промышленными стоками. Данный эффект заключается в том, что отработанный BMP после Устройства может подаваться либо на регенерацию BMP с повышением его концентрации до уровня равному или близкому товарному состоянию метанола (80÷95% масс.), либо подаваться на конечные стадии низкотемпературного процесса, где происходит разделение осушенного газа и/или нестабильного конденсата от отработанного водометанольного раствора, с целью снижения содержания метанола в осушенном газе и/или нестабильном конденсате в результате снижения концентрации метанола в отделяемом отработанном BMP. При этом, чем ниже концентрация отделяемого отработанного BMP, тем ниже безвозвратные потери метанола с товарными продуктами. Увеличение концентрации BMP, поступающего на регенерацию метанола, приводит к повышению эффективности процесса за счет увеличения количества пара, который образуется при подогреве BMP, на массообменных тарелках колонны регенерации, что увеличивает производительность колонны регенерации, снижение концентрации метанола в кубовом остатке и увеличение концентрации рефлюкса, являющего целевым продуктом.In the case of supplying spent BMP, obtained as a result of separation and separation from gas and unstable condensate, or regenerated BMP, which is the reflux of a methanol regeneration column, for stripping gas, a more efficient use of methanol is carried out in the entire gas treatment plant in terms of losses of methanol with commercial products and industrial wastes. This effect lies in the fact that the spent BMP after the Device can be supplied either to the regeneration of BMP with an increase in its concentration to a level equal to or close to the commercial state of methanol (80÷95% wt.), or supplied to the final stages of the low-temperature process, where the separation of the dried gas and/or unstable condensate from the spent water-methanol solution, in order to reduce the methanol content in the dried gas and/or unstable condensate as a result of reducing the methanol concentration in the separated spent BMP. Moreover, the lower the concentration of separated spent BMP, the lower the irrecoverable losses of methanol with commercial products. An increase in the concentration of BMP supplied to the regeneration of methanol leads to an increase in the efficiency of the process due to an increase in the amount of steam that is formed when heating the BMP on the mass transfer plates of the regeneration column, which increases the productivity of the regeneration column, a decrease in the concentration of methanol in the bottoms and an increase in the concentration of reflux, which is target product.

Устройство десорбции метанола состоит из герметичного сосуда, представляющего собой вертикально ориентированный емкостной аппарат колонного типа 1 (далее по тексту - «Аппарат»), снабженного штуцером входа газа 2 (далее по тексту - «Штуцер 2»), расположенным в боковой поверхности нижней части аппарата 1, штуцером выхода газа 3 (далее по тексту - «Штуцер 3»), расположенным в верхней части аппарата 1, штуцером ввода сорбента или ингибитора 4 (далее по тексту - «Штуцер 4»), расположенным в боковой поверхности верхней части аппарата 1, штуцером вывода низко - концентрированного водометанольного раствора 5 (далее по тексту - «Штуцер 5»), расположенным в боковой поверхности нижней части аппарата 1, штуцером вывода жидкости 7 (далее по тексту - «Штуцер 7»), расположенным в боковой поверхности нижней части аппарата 1, внутри аппарата 1 размещены снизу - вверх нижняя накопительная емкость 6 (далее по тексту - «Емкость 6»), соединенная со штуцером 7, распределитель газа 8, соединенный со штуцером 2, центробежный каплеуловитель первой ступени 9, снабженный сливной трубой 18, накопительная емкость 13, соединенная со штуцером 5, центробежный массообменный каплеуловитель 12, снабженный сливной трубой 17, опорная решетка 15, массообменная секция, прижимная решетка 16, распределитель жидкости 14, соединенный со штуцером 4, и центробежный каплеуловитель второй ступени 10, снабженный сливной трубой 19.The methanol desorption device consists of a sealed vessel, which is a vertically oriented capacitive apparatus of column type 1 (hereinafter referred to as the “Apparatus”), equipped with a gas inlet fitting 2 (hereinafter referred to as “Fitting 2”), located in the side surface of the lower part of the apparatus 1, gas outlet fitting 3 (hereinafter referred to as “Fitting 3”), located in the upper part of apparatus 1, sorbent or inhibitor input fitting 4 (hereinafter referred to as “Fitting 4”), located in the side surface of the upper part of apparatus 1, outlet fitting for low-concentrated water-methanol solution 5 (hereinafter referred to as “Fitting 5”), located in the side surface of the lower part of the apparatus 1, liquid outlet fitting 7 (hereinafter referred to as “Fitting 7”), located in the side surface of the lower part of the apparatus 1, inside the apparatus 1 there are located from bottom to top a lower storage tank 6 (hereinafter referred to as “Capacity 6”), connected to fitting 7, a gas distributor 8 connected to fitting 2, a centrifugal drop catcher of the first stage 9, equipped with a drain pipe 18, storage a container 13 connected to fitting 5, a centrifugal mass transfer droplet eliminator 12, equipped with a drain pipe 17, a support grid 15, a mass transfer section, a pressure grid 16, a liquid distributor 14 connected to fitting 4, and a centrifugal drip catcher of the second stage 10, equipped with a drain pipe 19.

Штуцер представляет собой известную конструкцию технологического аппарата или трубопровода - это общеизвестная технологическая единица, упоминается во многих ГОСТ, АТК, иных нормативах. Понятие повсеместно используется во всей отрасли производства технологического оборудования, работающего под давлением.A fitting is a well-known design of a technological apparatus or pipeline - it is a well-known technological unit, mentioned in many GOSTs, ATK, and other standards. The concept is commonly used throughout the pressure equipment industry.

Емкость 6 расположена ниже штуцера 2 с возможностью обеспечения стока в нее жидкости с распределителя газа 8, слива в нее жидкости сепарации из сливной трубы 18 и отвода жидкости сепарации из нее посредством штуцера 7. Например, емкость 6 сформирована нижним днищем аппарата 1 и нижней цилиндрической частью аппарата 1, представляя собой открытый сверху накопительный объем для сбора стекающей сверху из сливной трубы 18 жидкости.The container 6 is located below the fitting 2 with the possibility of allowing liquid to flow into it from the gas distributor 8, to drain the separation liquid into it from the drain pipe 18 and to drain the separation liquid from it through the fitting 7. For example, the container 6 is formed by the lower bottom of the apparatus 1 and the lower cylindrical part apparatus 1, representing a storage volume open at the top for collecting liquid flowing down from the drain pipe 18 from above.

Жидкость сепарации представляет собой смесь жидких углеводородов, раствора пластовой воды и метанола (ингибитора гидратообразования).The separation fluid is a mixture of liquid hydrocarbons, a solution of formation water and methanol (a hydrate formation inhibitor).

Распределитель газа 8 расположен с возможностью обеспечения снижения скорости газожидкостного потока на входе в аппарат 1 посредством распределения газожидкостного потока по поперечному сечению аппарата 1, что позволяет сепарировать крупные капли жидкости, содержащей высокую долю воды, в емкость 6.The gas distributor 8 is located with the ability to reduce the speed of the gas-liquid flow at the inlet to the apparatus 1 by distributing the gas-liquid flow across the cross section of the apparatus 1, which makes it possible to separate large drops of liquid containing a high proportion of water into the container 6.

В качестве распределителя газа 8 используют сепарирующее устройство, снижающее скорость газового потока, вводимого в аппарат 1 посредством штуцера 2, например, распределитель газожидкостного потока, указанный в патенте РФ № 2641133 (описание изобретения к патенту РФ 2641133, опубликовано 16.01.2018), конструкция которого эффективно снижает скорость газового потока, вводимого в аппарат 1 посредством штуцера 2, за счет наличия набора поперечных диафрагм переменного внутреннего диаметра, удерживаемых каркасом распределителя газа 8 на расстоянии друг от друга. Поток газа перенаправляется в кольцевые зазоры между диафрагмами в стороны от оси распределителя газа 8 и проходит слой внешней регулярной контактной насадки (на фиг. не показано), на контактной поверхности которой из замедленного потока газа оседают капли среднего и крупного размера, которые под собственным весом стекают в емкость 6, откуда жидкость выводится через штуцер 7. Распределитель газа 8 позволяет отсепарировать значительную часть капель жидкости, содержащейся в газовом потоке, таким образом исключая большую часть воды в жидкой фазе из дальнейшего процесса, а также замедляет и равномерно распределяет поток газа по поперечному сечению аппарата 1 для равномерной загрузки потоком газа центробежного каплеуловителя первой ступени 9 (далее по тексту - «Каплеуловитель 9»).As a gas distributor 8, a separating device is used that reduces the speed of the gas flow introduced into the apparatus 1 through fitting 2, for example, the gas-liquid flow distributor specified in RF patent No. 2641133 (description of the invention to RF patent 2641133, published on January 16, 2018), the design of which effectively reduces the speed of the gas flow introduced into apparatus 1 through fitting 2, due to the presence of a set of transverse diaphragms of variable internal diameter, held by the frame of the gas distributor 8 at a distance from each other. The gas flow is redirected into the annular gaps between the diaphragms away from the axis of the gas distributor 8 and passes a layer of an external regular contact nozzle (not shown in the figure), on the contact surface of which drops of medium and large size settle from the slow gas flow, which flow down under their own weight into container 6, from where the liquid is discharged through fitting 7. Gas distributor 8 allows you to separate a significant part of the liquid droplets contained in the gas flow, thus excluding most of the water in the liquid phase from the further process, and also slows down and evenly distributes the gas flow across the cross section apparatus 1 for uniform loading of the centrifugal droplet eliminator of the first stage 9 with a gas flow (hereinafter referred to as “Droplet eliminator 9”).

Каплеуловитель 9 представляет собой сепарационное устройство, выполненное в виде полотна, например, в виде полотна тарелки, обеспечивающего герметичное перекрытие герметичного сосуда 1 над распределителем газа 8, снабженного отверстиями, в которые установлены центробежные сепарационные элементы, например, центробежные сепарационные элементы, указанные в патенте РФ № 174445 (описание полезной модели к патенту РФ 174445, опубликовано 13.10.2017), а также снабженного сливной трубой 18 для обеспечения удаления с центробежного каплеуловителя первой ступени 9 отсепарированной жидкости самотеком в нижнюю накопительную емкость 6, при этом нижний срез сливной трубы 18 погружен в жидкость в накопительной емкости 6 для обеспечения гидрозатвора, обеспечивая низкое сопротивление восходящему потоку газа и эффективно сепарируя средние и мелкие капли жидкости, содержащие высокую долю воды.The droplet eliminator 9 is a separation device made in the form of a sheet, for example, in the form of a plate sheet, providing a hermetically sealed closure of a sealed vessel 1 above the gas distributor 8, equipped with holes in which centrifugal separation elements are installed, for example, the centrifugal separation elements specified in the RF patent No. 174445 (description of a utility model for RF patent 174445, published on October 13, 2017), and also equipped with a drain pipe 18 to ensure removal of the separated liquid from the first stage centrifugal drop eliminator 9 by gravity into the lower storage tank 6, while the lower section of the drain pipe 18 is immersed in liquid in the storage tank 6 to provide a water seal, providing low resistance to the upward gas flow and effectively separating medium and small liquid droplets containing a high proportion of water.

Каплеуловитель 9 имеет низкое сопротивление восходящему потоку газа и обеспечивает сепарацию средних и мелких капель жидкости из восходящего газового потока, содержащие высокую долю воды, герметично перекрывает аппарат 1 над распределителем газа 8 и посредством сливной трубы 18 обеспечивает удаление с полотна каплеуловителя 9 отсепарированной жидкости самотеком в емкость 6.The droplet eliminator 9 has low resistance to the ascending gas flow and ensures the separation of medium and small drops of liquid from the ascending gas flow, containing a high proportion of water, hermetically closes the apparatus 1 above the gas distributor 8 and, through the drain pipe 18, ensures that the separated liquid is removed from the droplet eliminator 9 canvas by gravity into the container 6.

Например, каплеуловитель 9 выполнен в виде горизонтальной тарелки, снабженной отверстиями для прохода газа, сливной трубой 18 и центробежными сепарационными элементами, расположенными в отверстиях, например, конструкция, описанная в патенте РФ № 174445, в количестве центробежных сепарационных элементов от одного до одной тысячи штук, при этом центробежный сепарационный элемент представляет цилиндрическую обечайку (открытый цилиндрический элемент), устанавливаемую над полотном, например, в виде полотна тарелки, каплеуловителя 9 в соответствующее отверстие для прохода газа, оснащенную в нижней входной для газа части статическим осевым завихрителем газа с лопастями переменного угла атаки аэродинамической формы, оптимизирующей потери давления восходящего потока газа. В верхней части центробежный сепарационный элемент размещен кольцевой съемник с образованием зазора между стенками кольцевого съемника и верхним краем обечайки центробежного сепарационного элемента. Поднимаясь, поток газа закручивается в обечайке центробежного сепарационного элемента за счет завихрителя, расположенного на входе, оттесняется центробежными силами к стенкам обечайки центробежного сепарационного элемента, капли жидкости, имеющие плотность больше чем у газа, смачивают стенки обечайки центробежного сепарационного элемента и поднимаются вверх, где удаляются с частью газового потока съемником на внешнюю поверхность обечайки центробежного сепарационного элемента, по которой стекают на полотно, например, в виде полотна тарелки, каплеуловителя 9, а далее самотеком стекают в емкость 6 по сливной трубе 18. При этом, и основная часть потока газа, прошедшая центробежный сепарационный элемент прямо вверх, и часть, снятая кольцевым съемником, поднимаются выше.For example, the droplet eliminator 9 is made in the form of a horizontal plate equipped with holes for the passage of gas, a drain pipe 18 and centrifugal separation elements located in the holes, for example, the design described in RF patent No. 174445, in the number of centrifugal separation elements from one to one thousand pieces , wherein the centrifugal separation element is a cylindrical shell (an open cylindrical element) installed above the web, for example, in the form of a plate sheet, a droplet eliminator 9 into the corresponding hole for the passage of gas, equipped in the lower gas inlet part with a static axial gas swirler with variable-angle blades attack of an aerodynamic shape that optimizes the pressure loss of the ascending gas flow. A ring puller is placed in the upper part of the centrifugal separation element to form a gap between the walls of the ring puller and the upper edge of the centrifugal separation element shell. Rising, the gas flow swirls in the shell of the centrifugal separation element due to the swirler located at the inlet, is pushed by centrifugal forces to the walls of the shell of the centrifugal separation element, drops of liquid, having a density greater than that of gas, wet the walls of the shell of the centrifugal separation element and rise upward, where they are removed with a part of the gas flow removed onto the outer surface of the shell of the centrifugal separation element, along which they flow onto the canvas, for example, in the form of a plate cloth, a droplet eliminator 9, and then flow by gravity into the container 6 through the drain pipe 18. At the same time, the main part of the gas flow, passed the centrifugal separation element straight up, and the part removed by the ring puller rises higher.

Накопительная емкость 13 расположена в аппарате 1 выше каплеуловителя 9 с зазором между стенками накопительной емкости 13 и аппарата 1 с возможностью обеспечения беспрепятственного прохождения газа вверх, слива в нее прореагировавшего сорбента или ингибитора из сливной трубы 17 и отвода прореагировавшего сорбента или ингибитора из нее посредством штуцера 5, и выполнена формой, обеспечивающей расположение в герметичном сосуде 1, слив в нее сверху жидкости и обтекаемой для газа снизу, обеспечивающей возможность стекания и сбора стекающей жидкости в виде отработанного водно-метанольного раствора в нее, прохода газа через образованные зазоры в ней и перенаправления падающих капель жидкости.The storage tank 13 is located in the apparatus 1 above the droplet eliminator 9 with a gap between the walls of the storage tank 13 and the apparatus 1 with the possibility of ensuring unhindered passage of gas upward, draining the reacted sorbent or inhibitor into it from the drain pipe 17 and removing the reacted sorbent or inhibitor from it through fitting 5 , and is made in a form that ensures location in a sealed vessel 1, draining liquid into it from above and streamlined for gas from below, providing the possibility of draining and collecting the flowing liquid in the form of a waste water-methanol solution into it, passing gas through the gaps formed in it and redirecting the falling drops of liquid.

Сорбент представляет собой водно-метанольный раствор.The sorbent is a water-methanol solution.

Ингибитор представляет собой метанол.The inhibitor is methanol.

Например, накопительная емкость 13 выполнена открытой сверху и обтекаемой для газа снизу формой, накопительная емкость 13 выполнена открытой сверху формой, обеспечивающей расположение ее в аппарате 1 аксиально с равномерным зазором для прохода газа, с атакующим обтекателем в форме полуэллипсоида, оказывающую низкое сопротивление для восходящего газового потока при сохранении небольшой высоты емкости во избежание завышения металлоемкости аппарата 1 (для минимизации потерь давления восходящего потока газа, с оптимальной высотой для оптимизации общей металлоемкости аппарата 1 и обтекаемой формы снизу и открытой сверху, например, открытого цилиндра, обтекаемой формы полуэллипсоида снизу, обеспечивая стекание и сбор отработанного водно-метанольного раствора; накопительная емкость 13 выполнена открытой сверху формой, обеспечивающей расположение ее не аксиально в аппарате 1, а в виде открытого сверху отсека у стенки аппарата 1 со сборником капель (на фиг. не показано) в виде направленных в отсек наклонных лотков, расположенных с зазорами между собой, достаточными для прохода газа, и перекрытыми сверху козырьками для перенаправления падающих капель в наклонные лотки или второй уровень аналогичных сборных наклонных лотков.For example, the storage tank 13 is made in a shape that is open at the top and streamlined for gas at the bottom; the storage tank 13 is made in a shape that is open at the top, ensuring its location in the apparatus 1 axially with a uniform gap for the passage of gas, with an attacking fairing in the shape of a semi-ellipsoid, providing low resistance to the ascending gas flow while maintaining a small height of the container to avoid overestimating the metal consumption of apparatus 1 (to minimize pressure losses of the ascending gas flow, with an optimal height to optimize the overall metal consumption of apparatus 1 and a streamlined shape at the bottom and open at the top, for example, an open cylinder, a streamlined semi-ellipsoidal shape at the bottom, ensuring drainage and collection of the spent water-methanol solution; the storage tank 13 is made of an open top form, ensuring its location not axially in the apparatus 1, but in the form of an open compartment at the top near the wall of the apparatus 1 with a drop collection (not shown in the figure) in the form of directed into the compartment inclined trays located with gaps between each other sufficient for the passage of gas, and covered with canopies on top to redirect falling drops into inclined trays or the second level of similar prefabricated inclined trays.

Центробежный массообменный каплеуловитель 12 (далее по тексту - «Каплеуловитель 12») представляет собой массообменное устройство, выполненное в виде полотна, например, в виде полотна тарелки, обеспечивающего герметичное перекрытие герметичного сосуда 1 над накопительной емкостью 13, снабженного отверстиями, в которые установлены центробежные сепарационные элементы, например, центробежные сепарационные элементы, указанные в патенте РФ № 174445, а также снабженного сливной трубой 17 для обеспечения удаления с каплеуловителя 12 излишков жидкости самотеком в накопительную емкость 13, при этом нижний срез сливной трубы 17 погружен в жидкость в накопительной емкости 13, для обеспечения гидрозатвора, позволяя эффективнее использовать (доиспользовать) сорбент или ингибитор до его удаления из аппарата 1, за счет поглощения им паров воды из восходящего потока газа и первичного насыщения потока газа парами метанола.Centrifugal mass transfer droplet catcher 12 (hereinafter referred to as “Droplet catcher 12”) is a mass transfer device made in the form of a sheet, for example, in the form of a plate sheet, providing a hermetically sealed closure of the sealed vessel 1 above the storage tank 13, equipped with holes in which centrifugal separation devices are installed. elements, for example, centrifugal separation elements specified in RF patent No. 174445, as well as equipped with a drain pipe 17 to ensure removal of excess liquid from the drop eliminator 12 by gravity into the storage tank 13, while the lower section of the drain pipe 17 is immersed in liquid in the storage tank 13, to provide a water seal, allowing for more efficient use (reuse) of the sorbent or inhibitor before its removal from apparatus 1, due to its absorption of water vapor from the rising gas flow and the primary saturation of the gas flow with methanol vapor.

Каждый центробежный сепарационный элемент дополнительно снабжен трубкой, соединяющей внешнюю поверхность обечайки элемента с его центральной частью над статическим завихрителем элементов, обеспечивая предварительную промывку восходящего потока газа сорбентом или ингибитором за счет подсоса жидкости с полотна каплеуловителя 12 в восходящий газовый поток каждого центробежного сепарационного элемента за счет динамического разрежения, создаваемого закруткой потока в обечайке центробежного сепарационного элемента.Each centrifugal separation element is additionally equipped with a tube connecting the outer surface of the element shell with its central part above the static swirler of the elements, providing preliminary washing of the ascending gas flow with a sorbent or inhibitor due to the suction of liquid from the droplet eliminator 12 cloth into the ascending gas flow of each centrifugal separation element due to the dynamic vacuum created by swirling flow in the shell of the centrifugal separation element.

Каплеуловитель 12 обеспечивает фазовый переход низкокипящих компонентов из жидкого раствора в газовую фазу и создание условий для поглощения жидким раствором сорбента или ингибитором паров воды путем перехода их в жидкую фазу и растворения в сорбенте или ингибиторе.The droplet eliminator 12 ensures the phase transition of low-boiling components from a liquid solution to the gas phase and the creation of conditions for the liquid solution of a sorbent or inhibitor to absorb water vapor by passing them into the liquid phase and dissolving in the sorbent or inhibitor.

Например, каплеуловитель 12 выполнен в виде полотна горизонтальной тарелки, снабженной отверстиями для прохода газа, внутри которых установлены адаптированные для массообмена центробежные сепарационные элементы, например, в виде конструкции, описанной в патенте РФ № 174445, в количестве от одного до одной тысячи штук, позволяя удалять с каплеуловителя 12 излишки прореагировавшего сорбента или ингибитора самотеком в накопительную емкость 13 посредством сливной трубы 17, при этом центробежные сепарационные элементы, используемые в составе каплеуловителя 12 дополнены трубкой, соединяющей пространство за обечайкой центробежного сепарационного элемента с зоной пониженного давления по оси обечайки над статическим завихрителем (на фиг. не показано), для свободного подхвата жидкости, находящейся на полотне тарелки каплеуловителя 12 в зону пониженного давления и дальнейшего диспергирования этой жидкости закрученным газовым потоком в центробежном сепарационном элементе массообменного каплеуловителя 12. Неиспарившаяся жидкость оттесняется центробежными силами на внутреннюю стенку обечайки центробежного сепарационного элемента, поднимается с потоком до верхнего ее края, где отводится кольцевым съемником (на фиг. не показано), на внешние стенки обечайки центробежного сепарационного элемента, откуда стекает на полотно тарелки каплеуловителя 12 и имеет возможность повторно многократно поступать по трубке в зону пониженного давления каждого центробежного сепарационного элемента и повторно многократно участвовать в массообмене с восходящим газовым потоком в каждом центробежном сепарационном элементе. При этом сливная труба 17 возвышается своим верхним открытым концом над поверхностью полотна тарелки каплеуловителя 12 выше уровня указанных трубок массообменных элементов, таким образом, обеспечивая заполнение этих трубок массообменных элементов и поступление сорбента или ингибитора на массообмен, но ниже кольцевых съемников центробежных элементов каплеуловителя 12, снимая избыток жидкости с полотна тарелки каплеуловителя 12.For example, the droplet eliminator 12 is made in the form of a sheet of horizontal plate equipped with holes for the passage of gas, inside of which centrifugal separation elements adapted for mass transfer are installed, for example, in the form of a design described in RF patent No. 174445, in an amount of from one to one thousand pieces, allowing remove excess reacted sorbent or inhibitor from the droplet eliminator 12 by gravity into the storage tank 13 by means of a drain pipe 17, while the centrifugal separation elements used as part of the droplet eliminator 12 are supplemented with a tube connecting the space behind the shell of the centrifugal separation element with a reduced pressure zone along the axis of the shell above the static swirler (not shown in the figure), for the free pickup of liquid located on the canvas of the droplet eliminator plate 12 into the low-pressure zone and further dispersion of this liquid by a swirling gas flow in the centrifugal separation element of the mass-exchange droplet eliminator 12. The unevaporated liquid is pushed by centrifugal forces onto the inner wall of the centrifugal separation shell element, rises with the flow to its upper edge, where it is removed by a ring puller (in Fig. not shown), onto the outer walls of the shell of the centrifugal separation element, from where it flows onto the canvas of the droplet eliminator plate 12 and has the ability to repeatedly flow through the tube into the low pressure zone of each centrifugal separation element and repeatedly participate in mass exchange with the ascending gas flow in each centrifugal separation element . In this case, the drain pipe 17 rises with its upper open end above the surface of the sheet of the droplet eliminator plate 12 above the level of the specified tubes of the mass transfer elements, thus ensuring the filling of these tubes of the mass transfer elements and the flow of sorbent or inhibitor for mass transfer, but below the ring pullers of the centrifugal elements of the droplet eliminator 12, removing excess liquid from the drip tray plate 12.

Опорная решетка 15 выполнена с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде 1 под массообменной насадкой 11 и поперечно потоку газа, например, из полос листовой стали, поставленных на ребро, для минимизации сопротивления восходящему потоку газа, и закреплена горизонтально в аппарате 1 над каплеуловителем 12.The support grid 15 is configured to be located and secured in a sealed vessel 1 under the mass transfer nozzle 11 and transverse to the gas flow, for example, from sheet steel strips placed on edge to minimize resistance to the upward gas flow, and is fixed horizontally in the apparatus 1 above the droplet eliminator 12.

Аппарат 1 содержит орошаемую свежим сорбентом или ингибитором массообменную секцию, имеющую низкое сопротивление восходящему газовому потоку, выполненную из нескольких горизонтальных слоев массообменной насадки 11, расположенных с чередованием направлений отклонения восходящего газового потока и стока сорбента или ингибитора.Apparatus 1 contains a mass transfer section irrigated with fresh sorbent or inhibitor, having low resistance to the ascending gas flow, made of several horizontal layers of mass transfer packing 11, located with alternating directions of deflection of the ascending gas flow and the flow of the sorbent or inhibitor.

Массообменная секция содержит несколько сплошных слоев массообменной насадки 11, перекрывающих поперечное сечение аппарата 1, расположенных с чередованием направлений отклонения от вертикали восходящего газового потока и стока сорбента или ингибитора, при этом первый слой массообменной насадки 11 расположен на опорной решетке 15, а последующие слои расположены друг на друге, обеспечивая совпадение направления отклонений восходящего потока газа в одном слое и несовпадение в соседних слоях направления отклонений восходящего потока газа, при этом слои состоят из отдельных блоков формой, позволяющей формировать полный круг по внутреннему сечению аппарата 1, например, каждый блок выполнен в виде прямоугольной формы, при этом прямоугольную форму блока дополнительно формируют посредством подрезки по форме обечайки аппарата 1.The mass transfer section contains several continuous layers of mass transfer nozzle 11, covering the cross section of the apparatus 1, located with alternating directions of deviation from the vertical of the ascending gas flow and the flow of sorbent or inhibitor, while the first layer of mass transfer nozzle 11 is located on the support grid 15, and subsequent layers are located each other on the other, ensuring the coincidence of the direction of deviations of the ascending gas flow in one layer and the mismatch in the adjacent layers of the direction of deviations of the ascending gas flow, while the layers consist of separate blocks in a shape that allows the formation of a complete circle along the internal section of the apparatus 1, for example, each block is made in the form rectangular in shape, while the rectangular shape of the block is additionally formed by trimming to the shape of the shell of apparatus 1.

Каждый блок массообменной насадки 11 выполнен из пакета профилированных листов из нержавеющей стали или иного материала толщиной, определяемой коррозионной стойкостью материала и соображениями оптимизации металлоемкости, имеющих дополнительную обработку в виде перфораций и пуклевания, расположенных вертикально; листы профилируются (гофрируются) с отклонением направления гофры от вертикали на 20-120 градусов.Each block of mass transfer nozzle 11 is made of a package of profiled sheets of stainless steel or other material with a thickness determined by the corrosion resistance of the material and considerations for optimizing metal consumption, having additional processing in the form of perforations and puckering, located vertically; the sheets are profiled (corrugated) with a deviation of the direction of the corrugation from the vertical by 20-120 degrees.

Соседние листы в пакете расположены таким образом, чтобы направление профилирования не совпадало, а именно, расположены поперек друг другу или под углом от 20 до 120 градусов, например, 90 градусов, и сварены по точкам соприкосновения профилей; блоки массообменной насадки 11 расположены в одном горизонтальном слое одинаково по направлению расположения листов в пакетах и их профилей; блоки каждого следующего слоя массообменной насадки 11 укладываются с поперечным расположения листов в пакетах и их профилей относительно соседних; слои укладываются друг на друга, а первый слой укладывается на опорную решетку 15 и верхний слой массообменной насадки 11 зафиксирован прижимной решеткой 16.Adjacent sheets in the package are located in such a way that the direction of profiling does not coincide, namely, they are located across each other or at an angle from 20 to 120 degrees, for example, 90 degrees, and are welded at the points of contact of the profiles; the blocks of mass transfer nozzle 11 are located in one horizontal layer identically in the direction of the arrangement of the sheets in the bags and their profiles; blocks of each next layer of mass transfer packing 11 are laid with a transverse arrangement of sheets in packages and their profiles relative to neighboring ones; the layers are stacked on top of each other, and the first layer is laid on the support grid 15 and the top layer of the mass transfer nozzle 11 is fixed by the pressure grid 16.

Прижимная решетка 16 выполнена с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде 1 над верхним слоем массообменной насадкой 11, обеспечивая прижим верхнего слоя и препятствуя его смещениям и подъему, и поперечно потоку газа, например, из полос листовой стали, поставленных на ребро, минимизируя сопротивление восходящему потоку газа и позволяя орошать каплями сорбента или ингибитора всю поверхность верхнего слоя массообменной насадки 11, и закреплена горизонтально в аппарате 1 над верхним слоем массообменной насадки 11, прижимая его во избежание подъема его восходящим потоком газа при пневматических ударах.The pressure grid 16 is designed to be located and secured in a sealed vessel 1 above the top layer by a mass transfer nozzle 11, providing pressure on the top layer and preventing its displacement and lifting, and transversely to the gas flow, for example, from sheet steel strips placed on edge, minimizing the resistance to upward gas flow and allowing drops of sorbent or inhibitor to irrigate the entire surface of the upper layer of the mass transfer nozzle 11, and is fixed horizontally in apparatus 1 above the upper layer of the mass transfer nozzle 11, pressing it to avoid lifting it with an ascending gas flow during pneumatic shocks.

Распределитель жидкости 14 выполнен с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде 1 над прижимной решеткой 16 и с возможностью капельного орошения массообменной насадки 11 свежим (новым) сорбентом или ингибитором по всему поперечному сечению аппарата 1, при этом распределитель жидкости 14 соединен со штуцером 4 для ввода сорбента или ингибитора.The liquid distributor 14 is designed to be located and secured in a sealed vessel 1 above the pressure grid 16 and with the possibility of drip irrigation of the mass transfer nozzle 11 with fresh (new) sorbent or inhibitor over the entire cross-section of the apparatus 1, while the liquid distributor 14 is connected to the fitting 4 for input sorbent or inhibitor.

Например, состоит из системы коллекторов и труб, расположенных горизонтально, выполненных с периодической перфорацией на одном уровне, например, на уровне оси труб, или из системы открытых переливных лотков, имеющих углубления по верхнему краю лотков для обеспечения переливания жидкости в виде капель; распределитель жидкости 14 состоит из системы коллекторов и труб, расположенных горизонтально в аппарате 1 выше слоев массообменной насадки 11 и прижимной решетки 16, при этом в трубах распределителя жидкости 14 выполнена периодическая перфорация на уровне оси труб, обеспечивая орошение каплями ингибитора всю поверхность верхнего слоя массообменной насадки 11 через прижимную решетку 16, предотвращая засорение отверстий в трубах, так как механические примеси скапливаются в нижней части труб. В проекции на горизонтальную плоскость поперечного сечения аппарата 1 отверстия в трубах и коллекторах распределителя жидкости 14 максимально распределены в поперечном сечении аппарата 1, обеспечивая эффективное орошение слоев массообменной насадки 11 и исключение неорошенных участков массообменной насадки 11 при наиболее экономном расходовании ингибитора или сорбента.For example, it consists of a system of collectors and pipes located horizontally, made with periodic perforation at one level, for example, at the level of the axis of the pipes, or of a system of open overflow trays having recesses along the upper edge of the trays to ensure the overflow of liquid in the form of drops; The liquid distributor 14 consists of a system of collectors and pipes located horizontally in the apparatus 1 above the layers of the mass transfer nozzle 11 and the pressure grid 16, while the pipes of the liquid distributor 14 are periodically perforated at the level of the pipe axis, ensuring that the entire surface of the upper layer of the mass transfer nozzle is irrigated with inhibitor drops 11 through the pressure grid 16, preventing clogging of the holes in the pipes, since mechanical impurities accumulate in the lower part of the pipes. In the projection onto the horizontal plane of the cross-section of the apparatus 1, the holes in the pipes and manifolds of the liquid distributor 14 are maximally distributed in the cross-section of the apparatus 1, ensuring effective irrigation of the layers of the mass transfer nozzle 11 and the exclusion of non-irrigated areas of the mass transfer nozzle 11 with the most economical consumption of inhibitor or sorbent.

Распределитель жидкости 14 выполнен в виде открытых сверху лотков, верхний край которых имеет прорези или отверстия для перетекания жидкости, при этом количество прорезей или отверстий и распределение их в горизонтальной проекции выбрано таким образом, чтобы максимально распределить орошение в сечении аппарата 1, исключив неорошаемые участки массообменной насадки 11 и минимизировать расход сорбента или ингибитора.The liquid distributor 14 is made in the form of trays open at the top, the upper edge of which has slots or holes for the flow of liquid, while the number of slots or holes and their distribution in the horizontal projection is chosen in such a way as to maximize the distribution of irrigation in the cross section of the apparatus 1, excluding non-irrigated areas of the mass transfer nozzles 11 and minimize the consumption of sorbent or inhibitor.

Центробежный каплеуловитель второй ступени 10 (далее по тексту - «Каплеуловитель 10») представляет собой сепарационное устройство, выполненное в виде полотна, например, в виде полотна тарелки, обеспечивающего герметичное перекрытие герметичного сосуда 1 над распределителем жидкости 14, снабженного отверстиями, в которые установлены центробежные сепарационные элементы, указанные в патенте РФ № 174445, а также снабженного сливной трубой 19 для обеспечения удаления с центробежного каплеуловителя второй ступени 10 отсепарированной жидкости самотеком на верхний слой массообменной насадки 11 посредством сливной трубы 19, при этом нижний срез сливной трубы 18 снабжен переливным стаканом и погружен в жидкость для обеспечения гидрозатвора, переливающуюся через край переливного стакана (на фиг. не показано).The centrifugal droplet eliminator of the second stage 10 (hereinafter referred to as “Dript eliminator 10”) is a separation device made in the form of a sheet, for example, in the form of a plate sheet, providing a hermetically sealed closure of the sealed vessel 1 above the liquid distributor 14, equipped with holes in which centrifugal filters are installed. separation elements specified in RF patent No. 174445, as well as equipped with a drain pipe 19 to ensure removal of the separated liquid from the centrifugal drip eliminator of the second stage 10 by gravity onto the upper layer of the mass transfer nozzle 11 through the drain pipe 19, while the lower section of the drain pipe 18 is equipped with an overflow cup and immersed in liquid to provide a water seal, overflowing over the edge of the overflow cup (not shown in Fig.).

Например, каплеуловитель 10 выполнен в виде полотна горизонтальной тарелки, снабженной отверстиями для прохода газа, внутри которых установлены центробежные сепарационные элементы, в виде конструкции, описанной в патенте РФ № 174445, в количестве от одного до одной тысячи штук, позволяя удалять с каплеуловителя 10 отсепарированную жидкость самотеком на верхний слой массообменной насадки 11 посредством сливной трубы 19.For example, the droplet eliminator 10 is made in the form of a sheet of horizontal plate equipped with holes for the passage of gas, inside of which centrifugal separation elements are installed, in the form of a design described in the RF patent No. 174445, in an amount of from one to one thousand pieces, allowing the separated material to be removed from the droplet eliminator 10 the liquid flows by gravity onto the upper layer of the mass transfer nozzle 11 through the drain pipe 19.

Каплеуловитель 10 обеспечивает сепарацию средних и мелких капель жидкого ингибитора или сорбента из восходящего газового потока, на выходе осушенного по воде и насыщенного по метанолу газа, имеет низкое сопротивление восходящему потоку газа и эффективно сепарирующий средние и мелкие капли жидкости, содержащей высокую долю метанола.The droplet eliminator 10 ensures the separation of medium and small drops of liquid inhibitor or sorbent from the ascending gas flow, at the outlet of the gas dried in water and saturated in methanol, has low resistance to the ascending gas flow and effectively separates medium and small drops of liquid containing a high proportion of methanol.

Устройство дополнительно снабжено сборником капель, выполненным с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде 1 над накопительной емкостью 13, обеспечивая стекание капель с массообменной насадки 11 в накопительную емкость 13.The device is additionally equipped with a drop collector, configured to be located and secured in a sealed vessel 1 above the storage tank 13, ensuring that drops flow from the mass transfer nozzle 11 into the storage tank 13.

Устройство снабжено дополнительным сепарационным устройством, расположенным в аппарате 1 над каплеуловителем 9 и выполненным с возможностью расположения и закрепления в аппарате 1, обеспечивая дополнительную сепарацию капель жидкости из газа, позволяя дополнительно увеличить эффективность использования сорбента за счет снижения содержания воды в газе, дополнительным сепарационным устройством, расположенным в аппарате 1 над каплеуловителем 10 и выполненным с возможностью расположения и закрепления в аппарате 1, обеспечивая дополнительную сепарацию капель сорбента или ингибитора из газа, позволяя дополнительно увеличить эффективность использования сорбента или ингибитора за счет снижения его уноса с газом, дополнительным массообменным устройством, расположенным над каплеуловителем 12 и выполненным с возможностью расположения и закрепления в аппарате 1, обеспечивая дополнительное донасыщение газа парами метанола и дополнительное допоглощение жидким сорбентом или ингибитором паров воды из газа, позволяя дополнительно увеличить эффективность использования сорбента или ингибитора за счет доиспользования отработанного сорбента или ингибитора, дополнительной опорной решеткой или решетками 15, обеспечивая применение большего количества слоев массообменной насадки 11 для удобства их монтажа и в целях оптимизации металлоемкости и прочности слоев массообменной насадки 11, дополнительной прижимной решеткой или решетками 16, обеспечивая применение большего количества слоев массообменной насадки 11 для удобства их монтажа и в целях оптимизации металлоемкости и прочности слоев массообменной насадки 11.The device is equipped with an additional separation device, located in the apparatus 1 above the droplet eliminator 9 and configured to be located and secured in the apparatus 1, providing additional separation of liquid droplets from the gas, making it possible to further increase the efficiency of using the sorbent by reducing the water content in the gas, an additional separation device, located in the apparatus 1 above the droplet eliminator 10 and configured to be located and secured in the apparatus 1, providing additional separation of sorbent or inhibitor droplets from the gas, making it possible to further increase the efficiency of using the sorbent or inhibitor by reducing its entrainment with the gas, an additional mass transfer device located above droplet eliminator 12 and configured to be located and secured in apparatus 1, providing additional saturation of the gas with methanol vapor and additional absorption of water vapor from the gas by the liquid sorbent or inhibitor, making it possible to further increase the efficiency of using the sorbent or inhibitor due to the additional use of the spent sorbent or inhibitor, an additional support grid or gratings 15, ensuring the use of a larger number of layers of mass transfer nozzle 11 for ease of installation and in order to optimize the metal consumption and strength of the layers of mass transfer nozzle 11, an additional pressure grid or gratings 16, ensuring the use of a larger number of layers of mass transfer nozzle 11 for ease of installation and for the purpose of optimization of metal consumption and strength of layers of mass transfer packing 11.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Газовый поток содержащий в себе капельную жидкость (пластовая вода) поступает в нижнюю часть аппарата 1 через штуцер 2, на котором установлен распределитель газа 8.The gas flow containing droplet liquid (formation water) enters the lower part of apparatus 1 through fitting 2, on which gas distributor 8 is installed.

BMP высокой концентрации подается в верхнюю часть Аппарата 1 через штуцер 4, и посредством распределителя жидкости 14 в виде падающих вниз капель распределяется по всему поперечному сечению Аппарата 1.BMP of high concentration is supplied to the upper part of Apparatus 1 through fitting 4, and through the liquid distributor 14 in the form of drops falling down is distributed over the entire cross-section of Apparatus 1.

Распределитель газа 8 эффективно замедляет газовый поток и равномерно распределяет его по сечению Аппарата 1. Замедление газового потока позволяет отсепарировать крупные капли газового потока на контактной поверхности во внешнем слое распределителя газа 8, откуда они стекают в емкость 6. Равномерное распределение газового потока по сечению аппарата 1 позволяет равномерно загрузить центробежные элементы каплеуловителя 9.The gas distributor 8 effectively slows down the gas flow and distributes it evenly over the cross section of Apparatus 1. Slowing down the gas flow allows large drops of the gas flow to be separated on the contact surface in the outer layer of the gas distributor 8, from where they flow into container 6. Uniform distribution of the gas flow over the cross section of Apparatus 1 allows you to evenly load the centrifugal elements of the droplet eliminator 9.

Замедленный газовый поток, содержащий мелкие и средние капли жидкости, поднимается внутри аппарата 1 и проходит через центробежные сепарационные элементы, установленные на горизонтальном полотне тарелки каплеуловителя 9, расположенного в нижней части аппарата 1 выше распределителя газа 8. Проходя через центробежные сепарационные элементы тарелки каплеуловителя 9, газовый поток закручивается на статическом завихрителе (на фиг. не показано) каждого центробежного сепарационного элемента, центробежными силами оттесняется к внутренней поверхности цилиндрической обечайки центробежного сепарационного элемента. При этом на верхнем срезе обечайки центробежного сепарационного элемента установлен кольцевой съемник, который отводит жидкую пленку, выделенную из газового потока, с внутренней стенки обечайки центробежного сепарационного элемента на ее наружную поверхность, по которой жидкость стекает на полотно тарелки каплеуловителя 9, откуда удаляется самотеком по сливной трубе 18 в емкость 6. На сливной трубе 18 предусмотрен гидрозатвор во избежание прохода неотсепарированного газа по сливной трубе 18, минуя каплеуловитель 9, для чего нижний срез сливной трубы 18 расположен ниже нижнего уровня жидкости сепарации в емкости 6.A slow gas flow containing small and medium-sized drops of liquid rises inside the apparatus 1 and passes through centrifugal separation elements installed on the horizontal sheet of the droplet eliminator plate 9, located in the lower part of the apparatus 1 above the gas distributor 8. Passing through the centrifugal separation elements of the mist eliminator plate 9, the gas flow is swirled on a static swirler (not shown in the figure) of each centrifugal separation element and is pushed by centrifugal forces to the inner surface of the cylindrical shell of the centrifugal separation element. In this case, on the upper cut of the shell of the centrifugal separation element, a ring stripper is installed, which removes the liquid film separated from the gas flow from the inner wall of the shell of the centrifugal separation element to its outer surface, along which the liquid flows onto the canvas of the droplet eliminator plate 9, from where it is removed by gravity through the drain pipe 18 into container 6. A water seal is provided on the drain pipe 18 to prevent the passage of unseparated gas through the drain pipe 18, bypassing the droplet eliminator 9, for which the lower section of the drain pipe 18 is located below the lower level of the separation liquid in container 6.

Жидкость сепарации собирается в емкость 6 и выводится оттуда через штуцер 7, оснащенный клапаном поддержания уровня (на фиг. не показаны). Таким образом, отсепарированная жидкость не участвует в дальнейшем технологическом процессе.The separation liquid is collected in container 6 and removed from there through fitting 7, equipped with a level maintenance valve (not shown in the figure). Thus, the separated liquid does not participate in the further technological process.

Далее поток газа сепарации поднимается по аппарату 1 и минует накопительную емкость 13 для отработанного BMP, которая расположена в аппарате 1 соосно и имеет кольцевой зазор вдоль стенок аппарата 1, обеспечивая беспрепятственное прохождение газа вверх.Next, the flow of separation gas rises through apparatus 1 and passes the storage tank 13 for spent BMP, which is located coaxially in apparatus 1 and has an annular gap along the walls of apparatus 1, ensuring unimpeded upward passage of gas.

Миновав накопительную емкость 13, влагонасыщенный газ сепарации проходит через массообменные центробежные элементы, установленные на горизонтальном полотне каплеуловителя 12, где в процессе многократного диспергирования происходит испарение метанола из отработанного BMP и поглощение отработанным BMP паров воды из газа.Having passed the storage tank 13, the moisture-saturated separation gas passes through mass-exchange centrifugal elements installed on the horizontal sheet of the droplet eliminator 12, where, in the process of repeated dispersion, methanol evaporates from the waste BMP and water vapor from the gas is absorbed by the waste BMP.

В массообменных центробежных элементах тарелки каплеуловителя 12 газ закручивается статическим завихрителем (на фиг. не показано), находящимся под полотном каплеуловителя 12, поднимаясь, поток газа за счет центробежных сил оттесняется к внутренней поверхности цилиндрической обечайки (на фиг. не показано) центробежного массообменного элемента, образуя зону пониженного давления в оси обечайки. В зону пониженного давления трубками, соединяющими внешнюю стенку обечайки каждого центробежного элемента и зону пониженного давления в оси их обечаек, подается отработавший ингибитор или сорбент, находящийся на полотне с центробежными массообменными элементами каплеуловителя 12, и диспергируется в поток газа. Капли BMP оттесняются вместе с потоком газа к внутренней стенке обечайки каждого центробежного массообменного элемента, образуя пленку жидкости, которая, поднимаясь вверх по стенке обечайки, снимается кольцевым съемником и отводится по внешней поверхности обечайки на полотно тарелки с центробежными массообменными элементами каплеуловителя 12, откуда снова непрерывно подается в центробежные массообменные элементы. Уровень BMP на полотне тарелки с центробежными массообменными элементами каплеуловителя 12 поддерживается за счет стока прореагировавшего сорбента с верхней массообменной секции, представляющей собой BMP низкой концентрации. Излишки BMP стекают самотеком с полотна тарелки с центробежными массообменными элементами каплеуловителя 12 по сливной трубе 17 в накопительную емкость 13 отработанного BMP, при этом сливная труба 17 приподнята своим верхним открытым концом над полотном тарелки каплеуловителя 12 выше уровня трубок подачи BMP массообменных элементов, но ниже съемников центробежных элементов каплеуловителя 12.In the mass transfer centrifugal elements of the droplet eliminator plate 12, the gas is swirled by a static swirler (not shown in the figure) located under the droplet eliminator 12 cloth, rising, the gas flow due to centrifugal forces is pushed towards the inner surface of the cylindrical shell (not shown in the figure) of the centrifugal mass transfer element, forming a zone of low pressure in the axis of the shell. The spent inhibitor or sorbent, located on the canvas with the centrifugal mass transfer elements of the droplet eliminator 12, is supplied to the low-pressure zone by tubes connecting the outer wall of the shell of each centrifugal element and the low-pressure zone in the axis of their shells, and is dispersed into the gas flow. BMP drops are pushed along with the gas flow to the inner wall of the shell of each centrifugal mass transfer element, forming a film of liquid, which, rising up the shell wall, is removed by an annular puller and discharged along the outer surface of the shell onto the canvas of the plate with centrifugal mass transfer elements of the droplet eliminator 12, from where again continuously fed to centrifugal mass transfer elements. The BMP level on the plate surface with centrifugal mass transfer elements of the droplet eliminator 12 is maintained due to the flow of reacted sorbent from the upper mass transfer section, which is a low concentration BMP. Excess BMP flows by gravity from the canvas of the tray with centrifugal mass-transfer elements of the droplet eliminator 12 through the drain pipe 17 into the storage tank 13 of spent BMP, while the drain pipe 17 is raised with its upper open end above the canvas of the droplet eliminator plate 12 above the level of the supply tubes of the BMP mass-transfer elements, but below the strippers centrifugal elements of the droplet eliminator 12.

На сливной трубе 17 предусмотрен гидрозатвор во избежание прохода газа по сливной трубе 17, минуя каплеуловитель 12, для чего нижний срез сливной трубы 17 расположен ниже нижнего уровня BMP в накопительной емкости 13. Уровень отработанного BMP в накопительной емкости 13 поддерживается, например, по показаниям контрольного - измерительного прибора, например, уровнемера (на фиг. не показано), а излишки отводятся через штуцер 5 по трубопроводу, оснащенному клапаном поддержания уровня (на фиг. не показано), на регенерацию метанола.A water seal is provided on the drain pipe 17 to prevent the passage of gas through the drain pipe 17, bypassing the droplet eliminator 12, for which the lower cut of the drain pipe 17 is located below the lower BMP level in the storage tank 13. The level of spent BMP in the storage tank 13 is maintained, for example, according to the readings of the control - a measuring device, for example, a level gauge (not shown in the figure), and the excess is discharged through fitting 5 through a pipeline equipped with a level maintenance valve (not shown in the figure) for methanol regeneration.

Пройдя каплеуловитель 12 газ, частично насыщенный парами воды и парами метанола, поднимается вверх и проходит сквозь массообменную насадку 11, которая опирается на опорную решетку 15 и верхний слой которой зафиксирован прижимной решеткой 16 во избежание подъема массообменной насадки 11 потоком газа.Having passed the droplet eliminator 12, the gas, partially saturated with water vapor and methanol vapor, rises up and passes through the mass transfer nozzle 11, which rests on the support grid 15 and the top layer of which is fixed by the pressure grid 16 to prevent the mass transfer nozzle 11 from being lifted by the gas flow.

Поток газа, частично насыщенного парами воды и предварительно насыщенного парами метанола на каплеуловителе 12, поднимается сквозь слои массообменной насадки 11, следуя пересекающимся направлениям профилей в каждом слое и меняя направление в каждом следующем слое. Благодаря такому движению потока газа в профилях листов массообменной насадки 11 с удельной поверхностью в пределах 250 м23, поднимаясь сквозь массообменную насадку 11, газ эффективно контактирует с жидким BMP, подаваемым на массообменную насадку 11 сверху через распределитель жидкости 14, расположенный над прижимной решеткой 16.The gas flow, partially saturated with water vapor and previously saturated with methanol vapor on the drop catcher 12, rises through the layers of the mass transfer nozzle 11, following the intersecting directions of the profiles in each layer and changing direction in each subsequent layer. Due to this movement of the gas flow in the profiles of the sheets of the mass transfer nozzle 11 with a specific surface within 250 m 2 /m 3 , rising through the mass transfer nozzle 11, the gas effectively contacts the liquid BMP supplied to the mass transfer nozzle 11 from above through the liquid distributor 14 located above the pressure grid 16.

BMP равномерно распределяется распределителем жидкости 14 по поперечному сечению аппарата 1 и стекает по контактной поверхности массообменной насадки 11, при этом направления профилей листов массообменной насадки 11 и их деформированная контактная поверхность позволяет дополнительно распределять жидкость по контактной поверхности и замедлять скорость ее стекания, увеличивая время контакта газа с жидкостью, а множество каналов восходящего потока газа, формируемых гребнями профилированных листов из которых состоят блоки массообменной насадки 11 с переменой направления отклонения потока газа от вертикали перемешивают газ внутри каждого канала, позволяя газу полнее контактировать со слоем BMP, смачивающим стенки каналов.BMP is evenly distributed by the liquid distributor 14 over the cross section of the apparatus 1 and flows down along the contact surface of the mass transfer nozzle 11, while the directions of the profiles of the sheets of the mass transfer nozzle 11 and their deformed contact surface make it possible to further distribute the liquid over the contact surface and slow down the rate of its flow, increasing the contact time of the gas with liquid, and many channels of upward gas flow, formed by the ridges of profiled sheets of which the blocks of mass transfer nozzle 11 consist, with a change in the direction of deviation of the gas flow from the vertical, mix the gas inside each channel, allowing the gas to come into more complete contact with the BMP layer that wets the walls of the channels.

В результате длительного контакта газа с тонкой пленкой жидкого BMP, часть BMP сорбирует в себе пары воды из газа, осушая газ от паров воды, а часть метанола из BMP испаряясь, уносится газом в паровой фазе, дополнительно снижая температуру образования кристаллогидратов в газе, что и является целью, достигаемой Устройством.As a result of long-term contact of gas with a thin film of liquid BMP, part of the BMP sorbs water vapor from the gas, drying the gas from water vapor, and part of the methanol from BMP evaporates and is carried away by the gas in the vapor phase, further reducing the temperature of formation of crystalline hydrates in the gas, which is what is the goal achieved by the Device.

Далее осушенный от паров воды и насыщенный парами метанола природный газ поднимается выше и проходит через каплеуловитель 10, устроенный аналогично каплеуловителю 9. Отсепарированные из газа капли метанола, собираются на полотне каплеуловителя 10 и откуда по сливной трубе 19 стекают на слой массообменной насадки 11. На сливной трубе 19 предусмотрен гидрозатвор во избежание прохода неотсепарированного газа по сливной трубе 19, минуя каплеуловитель 10, для чего нижний срез сливной трубы 19 расположен ниже верхнего края, закрепленного на трубе 19 переливного стакана.Next, natural gas, dried from water vapor and saturated with methanol vapor, rises higher and passes through the droplet eliminator 10, designed similarly to the droplet eliminator 9. The methanol drops separated from the gas are collected on the canvas of the droplet eliminator 10 and from where they flow down the drain pipe 19 onto the layer of mass transfer nozzle 11. On the drain The pipe 19 is provided with a water seal to prevent the passage of unseparated gas through the drain pipe 19, bypassing the droplet eliminator 10, for which the lower cut of the drain pipe 19 is located below the upper edge fixed to the pipe 19 of the overflow cup.

ПримерExample

Показатели процесса отдувки BMP газом в Устройстве зависят от давления и температуры сепарации первой ступени на входе газожидкостной смеси от эксплуатационных скважин в установку подготовки газа, концентрации метанола в отделяемом при сепарации первой ступени BMP, давления и температуры газа в Устройстве, расхода газа через Устройство, концентрации метанола и расхода BMP, подаваемого в Устройство на отдувку газом. Т.е. на величину насыщения газа парами метанола и извлечения паров воды влияет содержание паров метанола и воды в газе на входе в Устройство, которое изменяется в зависимости от указанных параметров.The indicators of the process of stripping BMP with gas in the Device depend on the pressure and temperature of the first stage separation at the inlet of the gas-liquid mixture from production wells to the gas treatment plant, the concentration of methanol in the separation of the first BMP stage, the pressure and temperature of the gas in the Device, gas flow through the Device, concentration methanol and BMP flow rate supplied to the Gas Stripping Device. Those. The amount of gas saturation with methanol vapor and extraction of water vapor is affected by the content of methanol and water vapor in the gas at the entrance to the Device, which varies depending on the specified parameters.

На УКПГ-1В Ямбургского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ) применение Устройства приводит к снижению содержания паров воды (в зимний и летний период) и увеличению количества паров метанола в газе после Устройства (в летний период) - фиг. 2, 3,At Unit 1V of the Yamburg oil and gas condensate field (OGCF), the use of the Device leads to a decrease in the content of water vapor (in winter and summer) and an increase in the amount of methanol vapor in the gas after the Device (in summer) - Fig. 2, 3,

где Q BMP - водометанольный растворwhere Q BMP is a water-methanol solution

А-1 - десорбер, аппарат отдувки, метанола газом,A-1 - desorber, blowing apparatus, methanol gas,

ромбы фиолетового цвета - данные до А-1 - лето,purple diamonds - data up to A-1 - summer,

квадраты синего цвета - данные после А-1 - лето,blue squares - data after A-1 - summer,

кресты фиолетового цвета - данные до А-1 - зима,purple crosses - data up to A-1 - winter,

кресты синего цвета - данные после А-1 - зима.blue crosses - data after A-1 - winter.

Отсутствие извлечения паров воды при отдувке в зимний период объясняется низкой температурой газа при сепарации первой ступени, что приводит к снижению содержания паров воды до процесса отдувки в Устройство, и высокой температурой в Устройстве относительно температуры при сепарации первой ступени. В результате этого газ недонасыщен до равновесия парами воды на входе в Устройство.The lack of extraction of water vapor during stripping in winter is explained by the low gas temperature during first-stage separation, which leads to a decrease in the water vapor content before the stripping process in the Device, and the high temperature in the Device relative to the temperature during first-stage separation. As a result, the gas is undersaturated to equilibrium with water vapor at the entrance to the Device.

На УКПГ-1В Ямбургского НГКМ после проведения модернизации Устройства в соответствии с техническими решениями Устройства, произошло увеличение степени насыщения газа на выходе Устройства парами метанола в летний и зимний периоды - фиг. 4, 5, 6, гдеAt Unit 1V of the Yamburg oil and gas condensate field, after modernization of the Device in accordance with the technical solutions of the Device, there was an increase in the degree of gas saturation at the outlet of the Device with methanol vapor in the summer and winter periods - fig. 4, 5, 6, where

ромбы фиолетового цвета - данные без проекта - лето,purple diamonds - data without project - summer,

квадраты синего цвета - данные с проектом - лето,blue squares - data with the project - summer,

кресты фиолетового цвета - данные без проекта - зима,purple crosses - data without project - winter,

кресты синего цвета - данные с проектом - зима.blue crosses - data with the project - winter.

Параметры технологического процесса, использованные при моделировании технологического процесса представлены в таблице (фиг. 7)The technological process parameters used in modeling the technological process are presented in the table (Fig. 7)

Заявляемое Устройство позволяет предупредить гидратообразование при реализации низкотемпературных процессов подготовки газа и/или газового конденсата со снижением безвозвратных потерь метанола с товарными продуктами установки подготовки газа и/или газового конденсата, обеспечивая насыщение газа парами сорбента в виде водометанольного раствора, а также снижение в газе содержания паров воды в результате противоточного контакта газа и сорбента (водометанольного раствора) на основной массообменной секции, предварительной сепарации капельной жидкости во входной секции, предварительной осушке сырого газа на дополнительной массообменной секции сорбентом (водометанольным раствором), прореагировавшем на основной массообменной секции, что увеличивало концентрацию конденсирующегося из газа на выходе Устройства водометанольного раствора на последующих стадиях низкотемпературного процесса подготовки газа и газового конденсата, приводило к равномерному насыщению по сечению трубопроводов и оборудования газожидкостного потока метанолом, за счет чего снижало количество дополнительно подаваемого водометанольного раствора по точкам низкотемпературного процесса подготовки газа, снижало концентрацию подаваемого в массообменную секцию водометанольного раствора на выходе из Устройства, позволяя использовать его на дальнейших стадиях низкотемпературного процесса подготовки газа и газового конденсата с целью снижения концентрации водометанольного раствора в газожидкостных потоках до их разделения на товарную продукцию установки подготовки газа со снижением безвозвратных потерь метанола с осушенным газом и нестабильным конденсатом, с большим сохранением эффективности массообменного процесса в результате меньших отложений механических примесей, при значительном снижении металлоемкости, повышении ремонтопригодности, снижения трудозатрат на очистку внутренних устройств от отложений механических примесей, без приведения дополнительных энергетических затрат на подогрев, а также снижении общих потерь давления газа на устройстве за счет совокупности примененных конструктивных и технологических решений, при значительном снижении металлоемкости, повышении ремонтопригодности, снижения трудозатрат на очистку внутренних устройств от отложений механических примесей без дополнительных энергетических затрат на подогрев, а также снижении общих потерь давления газа на устройстве за счет совокупности примененных конструктивных и технологических решений.The inventive Device makes it possible to prevent hydrate formation during the implementation of low-temperature gas and/or gas condensate preparation processes with a reduction in irretrievable losses of methanol with commercial products of a gas and/or gas condensate treatment plant, ensuring gas saturation with sorbent vapor in the form of a water-methanol solution, as well as a reduction in the vapor content in the gas water as a result of countercurrent contact of gas and sorbent (water-methanol solution) in the main mass transfer section, preliminary separation of the droplet liquid in the inlet section, preliminary drying of raw gas in the additional mass transfer section with a sorbent (water-methanol solution) that reacted in the main mass transfer section, which increased the concentration of condensing gas at the outlet of the water-methanol solution device at subsequent stages of the low-temperature gas and gas condensate preparation process, led to uniform saturation of the gas-liquid flow across the cross-section of pipelines and equipment with methanol, thereby reducing the amount of additionally supplied water-methanol solution at the points of the low-temperature gas preparation process, reducing the concentration supplied to mass transfer section of the water-methanol solution at the outlet of the Device, allowing it to be used at further stages of the low-temperature process of preparing gas and gas condensate in order to reduce the concentration of the water-methanol solution in gas-liquid streams before their separation into commercial products of the gas treatment plant with a reduction in irretrievable losses of methanol with dried gas and unstable condensate, with greater preservation of the efficiency of the mass transfer process as a result of smaller deposits of mechanical impurities, with a significant reduction in metal consumption, increased maintainability, reduced labor costs for cleaning internal devices from deposits of mechanical impurities, without introducing additional energy costs for heating, as well as a reduction in overall gas pressure losses on device due to the combination of applied design and technological solutions, with a significant reduction in metal consumption, increased maintainability, reduced labor costs for cleaning internal devices from deposits of mechanical impurities without additional energy costs for heating, as well as a reduction in the overall gas pressure losses on the device due to the combination of applied structural and technological solutions.

Заявленное техническое решение обеспечивает предупреждение гидратообразование при реализации низкотемпературных процессов подготовки газа и/или газового конденсата за счет эффективного насыщения газа парами сорбента в виде водометанольного раствора, а также снижает в газе содержание паров воды, повышая эффективность использования сорбента и снижая концентрацию водометанольного раствора на выходе из Устройства, что приводит к снижению безвозвратных потерь метанола с товарными продуктами установки подготовки газа и/или газового конденсата, снижает общие потери давления газа на устройстве, повышает ремонтопригодность, снижает количество отложений механических примесей на внутренних устройствах Устройства с большим сохранением массообменной эффективности.The claimed technical solution ensures the prevention of hydrate formation when implementing low-temperature processes for preparing gas and/or gas condensate due to the effective saturation of gas with sorbent vapors in the form of a water-methanol solution, and also reduces the content of water vapor in the gas, increasing the efficiency of sorbent use and reducing the concentration of the water-methanol solution at the outlet Devices, which leads to a reduction in irretrievable losses of methanol with the commercial products of the gas and/or gas condensate treatment plant, reduces the overall gas pressure losses on the device, increases maintainability, reduces the amount of deposits of mechanical impurities on the internal devices of the Device with greater preservation of mass transfer efficiency.

Claims (8)

1. Устройство десорбции метанола состоит из герметичного сосуда, представляющего собой вертикально ориентированный емкостный аппарат колонного типа, снабженного элементами входа и выхода, внутри герметичного сосуда размещено массообменное устройство, отличающееся тем, что элементы входа представляют собой штуцер входа газа, расположенный в боковой поверхности нижней части герметичного сосуда, и штуцер ввода сорбента или ингибитора, расположенный в боковой поверхности верхней части герметичного сосуда, элементы выхода представляют собой штуцер выхода газа, расположенный в верхней части герметичного сосуда, штуцер вывода низкоконцентрированного водометанольного раствора, расположенный в боковой поверхности нижней части герметичного сосуда, и штуцер вывода жидкости, расположенный в боковой поверхности нижней части герметичного сосуда, массообменное устройство представляет собой центробежный массообменный каплеуловитель, внутри герметичного сосуда размещены снизу вверх нижняя накопительная емкость, соединенная со штуцером вывода жидкости, распределитель газа, соединенный со штуцером входа газа, центробежный каплеуловитель первой ступени, снабженный сливной трубой, накопительная емкость, соединенная со штуцером вывода низкоконцентрированного водометанольного раствора, центробежный массообменный каплеуловитель, снабженный сливной трубой, опорная решетка, массообменная секция, прижимная решетка, распределитель жидкости, соединенный со штуцером ввода сорбента или ингибитора, центробежный каплеуловитель второй ступени, снабженный сливной трубой, при этом нижняя накопительная емкость расположена ниже штуцера входа газа с возможностью обеспечения стока в нее жидкости с распределителя газа, слива в нее жидкости сепарации из сливной трубы и отвода жидкости сепарации из нее посредством штуцера вывода жидкости, распределитель газа расположен с возможностью обеспечения снижения скорости газожидкостного потока на входе в герметичный сосуд посредством распределения газожидкостного потока по поперечному сечению герметичного сосуда, позволяя сепарировать крупные капли жидкости, содержащей высокую долю воды, в нижнюю накопительную емкость, центробежный каплеуловитель первой ступени представляет собой сепарационное устройство, выполненное в виде полотна, обеспечивающего герметичное перекрытие герметичного сосуда над распределителем газа и снабженного отверстиями, в которые установлены центробежные сепарационные элементы, и сливной трубой, обеспечивающей удаление с центробежного каплеуловителя первой ступени отсепарированной жидкости самотеком в нижнюю накопительную емкость, а нижний срез сливной трубы погружен в жидкость, находящуюся в накопительной емкости, накопительная емкость расположена в герметичном сосуде с зазором между стенками накопительной емкости и герметичного сосуда с возможностью обеспечения беспрепятственного прохождения газа вверх, слива в нее прореагировавшего сорбента или ингибитора из сливной трубы и отвода прореагировавшего сорбента или ингибитора из нее посредством штуцера вывода низкоконцентрированного водометанольного раствора и выполнена формой, обеспечивающей расположение в герметичном сосуде, слив в нее сверху жидкости и обтекаемой для газа снизу, центробежный массообменный каплеуловитель представляет собой массообменное устройство, выполненное в виде полотна, обеспечивающего герметичное перекрытие герметичного сосуда над накопительной емкостью, снабженного отверстиями, в которые установлены центробежные сепарационные элементы, и сливной трубой, обеспечивающей удаление с центробежного массообменного каплеуловителя излишков жидкости самотеком в накопительную емкость, а нижний срез сливной трубы погружен в жидкость, находящуюся в накопительной емкости, опорная решетка выполнена с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде под массообменной насадкой и поперечно потоку газа, массообменная секция содержит несколько сплошных слоев массообменной насадки, перекрывающих поперечное сечение герметичного сосуда, расположенных с чередованием направлений отклонения от вертикали восходящего газового потока и стока сорбента или ингибитора, при этом первый слой массообменной насадки расположен на опорной решетке, а последующие слои расположены друг на друге, обеспечивая совпадение направления отклонений восходящего потока газа в одном слое и несовпадение в соседних слоях направления отклонений восходящего потока газа, при этом слои состоят из отдельных блоков, формирующих полный круг по внутреннему сечению герметичного сосуда, прижимная решетка выполнена с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде над верхним слоем массообменной насадкой, обеспечивая прижим верхнего слоя и препятствуя его смещениям и подъему, и поперечно потоку газа, распределитель жидкости выполнен с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде над прижимной решеткой и с возможностью капельного орошения массообменной насадки сорбентом или ингибитором по поперечному сечению, центробежный каплеуловитель второй ступени представляет собой сепарационное устройство, выполненное в виде полотна, обеспечивающего герметичное перекрытие герметичного сосуда над распределителем жидкости, снабженного отверстиями, в которые установлены центробежные сепарационные элементы, и снабженного сливной трубой, обеспечивающей удаление с центробежного каплеуловителя второй ступени отсепарированной жидкости самотеком на верхний слой массообменной насадки посредством сливной трубы, нижний срез сливной трубы снабжен переливным стаканом и погружен в жидкость, переливающуюся через край переливного стакана.1. The methanol desorption device consists of a sealed vessel, which is a vertically oriented column-type capacitive apparatus, equipped with inlet and outlet elements; inside the sealed vessel there is a mass transfer device, characterized in that the inlet elements are a gas inlet fitting located in the side surface of the lower part a sealed vessel, and a sorbent or inhibitor input fitting located in the side surface of the upper part of the sealed vessel, the outlet elements are a gas outlet fitting located in the upper part of the sealed vessel, a low-concentrated water-methanol solution outlet fitting located in the side surface of the lower part of the sealed vessel, and a liquid outlet fitting located in the side surface of the lower part of the sealed vessel, the mass transfer device is a centrifugal mass transfer droplet eliminator, inside the sealed vessel there is a lower storage tank connected from bottom to top, connected to the liquid outlet fitting, a gas distributor connected to the gas inlet fitting, a first-stage centrifugal droplet eliminator , equipped with a drain pipe, a storage tank connected to the outlet fitting of a low-concentrated water-methanol solution, a centrifugal mass transfer droplet eliminator equipped with a drain pipe, a support grid, a mass transfer section, a pressure grid, a liquid distributor connected to the sorbent or inhibitor input fitting, a second-stage centrifugal droplet eliminator equipped drain pipe, while the lower storage tank is located below the gas inlet fitting with the ability to ensure liquid flows into it from the gas distributor, drain separation liquid into it from the drain pipe and remove separation liquid from it through the liquid outlet fitting, the gas distributor is located with the ability to provide reduction speed of the gas-liquid flow at the entrance to the sealed vessel by means of distributing the gas-liquid flow over the cross section of the sealed vessel, allowing large drops of liquid containing a high proportion of water to be separated into the lower storage tank, the first-stage centrifugal droplet eliminator is a separation device made in the form of a canvas that ensures a sealed overlapping a sealed vessel above the gas distributor and equipped with holes in which centrifugal separation elements are installed, and a drain pipe that ensures removal of the separated liquid from the centrifugal drop eliminator of the first stage by gravity into the lower storage tank, and the lower section of the drain pipe is immersed in the liquid located in the storage tank, the storage tank is located in a sealed vessel with a gap between the walls of the storage tank and the sealed vessel with the ability to ensure unhindered passage of gas upward, drain the reacted sorbent or inhibitor into it from the drain pipe and remove the reacted sorbent or inhibitor from it through the outlet fitting of a low-concentrated water-methanol solution and is made in the form , providing location in a sealed vessel, draining liquid into it from above and streamlined for gas from below, a centrifugal mass transfer drop catcher is a mass transfer device made in the form of a sheet that provides a hermetically sealed seal of the sealed vessel above the storage tank, equipped with holes in which centrifugal separation elements are installed, and a drain pipe that ensures removal of excess liquid from the centrifugal mass transfer drop catcher by gravity into the storage tank, and the lower section of the drain pipe is immersed in the liquid located in the storage tank, the support grid is configured to be located and secured in a sealed vessel under the mass transfer nozzle and transverse to the gas flow, the mass transfer section contains several continuous layers of mass transfer packing, covering the cross section of a sealed vessel, located with alternating directions of deviation from the vertical of the ascending gas flow and the flow of sorbent or inhibitor, while the first layer of the mass transfer packing is located on the support grid, and subsequent layers are located on each other, ensuring the coincidence of the direction of deviations of the ascending gas flow in one layer and the mismatch in the adjacent layers of the direction of deviations of the ascending gas flow, while the layers consist of separate blocks forming a complete circle along the internal section of the sealed vessel, the pressure grid is made with the possibility of being located and secured in the sealed vessel above the top layer with a mass transfer nozzle, providing pressure on the top layer and preventing its displacement and lifting, and transversely to the gas flow, the liquid distributor is designed to be located and secured in a sealed vessel above the pressure grid and with the possibility of drip irrigation of the mass transfer nozzle with a sorbent or inhibitor along the cross section, centrifugal The second-stage droplet eliminator is a separation device made in the form of a sheet that provides a hermetically sealed closure of a sealed vessel above the liquid distributor, equipped with holes in which centrifugal separation elements are installed, and equipped with a drain pipe that ensures removal of the separated liquid from the second-stage centrifugal droplet eliminator by gravity to the upper layer mass transfer nozzle through a drain pipe, the lower section of the drain pipe is equipped with an overflow cup and is immersed in liquid overflowing over the edge of the overflow cup. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено сборником капель, выполненным с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде над накопительной емкостью, обеспечивая стекание капель с массообменной насадки в накопительную емкость.2. The device according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a drop collector, configured to be located and secured in a sealed vessel above the storage container, ensuring drops flow from the mass transfer nozzle into the storage container. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным сепарационным устройством, расположенным в герметичном сосуде над центробежным каплеуловителем первой ступени и выполненным с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде, обеспечивая дополнительную сепарацию капель жидкости из газа.3. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with an additional separation device located in a sealed vessel above the first-stage centrifugal droplet eliminator and configured to be located and secured in a sealed vessel, providing additional separation of liquid droplets from gas. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным сепарационным устройством, расположенным в герметичном сосуде над центробежным каплеуловителем второй ступени и выполненным с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде, обеспечивая дополнительную сепарацию капель сорбента или ингибитора из газа.4. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with an additional separation device located in a sealed vessel above the second-stage centrifugal droplet eliminator and configured to be located and secured in a sealed vessel, providing additional separation of sorbent or inhibitor droplets from the gas. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным массообменным устройством, расположенным над центробежным массообменным каплеуловителем и выполненным с возможностью расположения и закрепления в герметичном сосуде, обеспечивая дополнительное донасыщение газа парами метанола и дополнительное допоглощение жидким сорбентом или ингибитором паров воды из газа.5. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with an additional mass transfer device located above a centrifugal mass transfer droplet eliminator and configured to be located and secured in a sealed vessel, providing additional saturation of the gas with methanol vapor and additional absorption by a liquid sorbent or water vapor inhibitor from gas. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной опорной решеткой или решетками.6. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with an additional support grid or grids. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено дополнительной прижимной решеткой или решетками.7. The device according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with an additional pressure grid or grids. 8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый центробежный сепарационный элемент дополнительно снабжен трубкой, соединяющей внешнюю поверхность обечайки элемента с его центральной частью над статическим завихрителем элементов, обеспечивая предварительную промывку восходящего потока газа сорбентом или ингибитором за счет подсоса жидкости с полотна каплеуловителя в восходящий газовый поток каждого центробежного сепарационного элемента за счет динамического разрежения, создаваемого закруткой потока в обечайке центробежного сепарационного элемента.8. The device according to claim 1, characterized in that each centrifugal separation element is additionally equipped with a tube connecting the outer surface of the element shell with its central part above the static swirler of the elements, providing preliminary washing of the ascending gas flow with a sorbent or inhibitor due to liquid suction from the droplet eliminator cloth into the ascending gas flow of each centrifugal separation element due to the dynamic vacuum created by the swirling of the flow in the shell of the centrifugal separation element.
RU2023115563A 2023-06-13 Methanol desorption device RU2816915C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2816915C1 true RU2816915C1 (en) 2024-04-08

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2452557C2 (en) * 2010-09-09 2012-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" Desorber
WO2012092981A1 (en) * 2011-01-07 2012-07-12 Statoil Petroleum As Method and absorber for removal of a contaminant from natural gas
US20220111329A1 (en) * 2020-10-14 2022-04-14 Bcck Holding Company System and Method for Treating a Methane System to Remove Carbon Dioxide, Hydrogen Sulfide, and Water in a Single Process
RU2775239C1 (en) * 2021-03-23 2022-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for preparing natural gas at the final stage of development of a gas condensate field

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2452557C2 (en) * 2010-09-09 2012-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" Desorber
WO2012092981A1 (en) * 2011-01-07 2012-07-12 Statoil Petroleum As Method and absorber for removal of a contaminant from natural gas
US20220111329A1 (en) * 2020-10-14 2022-04-14 Bcck Holding Company System and Method for Treating a Methane System to Remove Carbon Dioxide, Hydrogen Sulfide, and Water in a Single Process
RU2775239C1 (en) * 2021-03-23 2022-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for preparing natural gas at the final stage of development of a gas condensate field

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Н.Р. Яркеева и др. К ВОПРОСУ ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СЕПАРАЦИИ. Нефтегазовое дело, 2019, т.17, N 1, 13-23. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0195464A1 (en) Column for removing liquid from a gas
US4375977A (en) System of gas dehydration using liquid desiccants
RU2569349C1 (en) Adsorber for gas cleaning
CA1219523A (en) Apparatus for treating mixtures of liquid and gas
RU2381822C1 (en) Hydrocarbon gas treatment plant
KR101670531B1 (en) Deentrainment device
US2921647A (en) Moisture separator
US4432779A (en) System of gas dehydration using liquid desiccants
RU2816915C1 (en) Methanol desorption device
US2809820A (en) Low pressure drop liquid-vapor contacting tray
TWI701074B (en) Vapor-liquid contacting apparatus and process with cross contacting
RU2446000C1 (en) Universal mass-transfer absorbtion-desorption unit
CN108607232B (en) Distillation device
WO2001060481A2 (en) Column for counter-currently contacting gas and liquid
RU2535695C1 (en) Method of cleaning and drying of colliery gas and associated petroleum gas and unit for its implementation
CN203079711U (en) Fluidized packing ammonia removal tower for ammonia-nitrogen wastewater treatment
CN214031751U (en) Vapour-liquid flash separator suitable for manganese sulfate high temperature crystallization
CN210964497U (en) Gas-liquid separator
US4505722A (en) Gas treating apparatus and process
CN212142054U (en) Waste gas treatment system for oil-containing sewage tank
TWI760604B (en) Vapor-liquid contacting apparatus and process with downcomer at shell
CN208097710U (en) A kind of acid mist tail gas level purification system
CN102614729A (en) Method for eliminating industrial exhaust gas white smoke pollution
US4433983A (en) Calcium chloride dehydration nozzle
CN216282860U (en) Vacuum recovery device for condensing and recovering solvent