(54) СПОСОБ ОЧИСТШ СЖАТЫХ ГАЗОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(54) METHOD FOR CLEANING COMPRESSED GASES AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
Изобретение относитс к технике очистки сжатых газовых смесей от приме сей смазочных маселJ с использова ие твердых адсорбентов, в частности ак тивйрованиых углей, примен емых в процессах очистки сжатого пропана от смазочных масел, при использовани его в качестве хладагента дл осушки природного газа, например на газо вом промь1сле. Известен способ очистки сжатых газов, преимущественно пропана, в парокомпрессионном холодильном цикле от примесей смазочных масел с ист пользованием газокомпрессора, включающий адсорбцию сжатых газов, реген рацию адсорбента путем нагрева его природным газом с после т уюпщм охлаждением f I . Недостаток известного способа в том, что требуетс большой расход топлива и низка динамическа активность адсорбента. Кроме того, если эту технологию примен ть без сущест- венного изменени дл регенерации адсорбента от смазочных масел, пропана , это вызовет необходимость дополнительной очистки обогащенного регенерированного газа от смазочного масла, пропана, поскольку они ухудйают кондиционность, транспортируемого газа, что недопустимо. Известна установка дл о шстки сжатых газов, вкгаочающа два адсорбера с патрубками ввода и вывода газов, коллекторы очищаемого и очищенного газов, подогреватель- теплообменник газометокомпрессор с вьтускным коллектором и устройством дл подготовки топливного газа, коллектор сжатого воздуха и трубопроводы IJ. Недостаток известной установки дл очистки сжатых газов в низкой экономичности процесса. Цель изобретени - повысить экономичность процесса за счет повышени динамической активности адсорбента. Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу очистки сжатых газов, преимущественно пропана, в парокомпрессионном холодильном цикл от гтримесей смазочных масел с испол зованием газомотокомпрессора, включающем адсорбцию сжатых газов, регенерацию адсорбента путем нагрева его природным газом, с последуюпщм.охлаждением , подогрев при1 одного газа осуществл ют выпускными газами газомотокомпрессора , регенерацию провод в ультразвуковом поле энергией давлени природного газа, а полученную в процессе регенерации обогащенную газовую смесь используют в качестве топлива газомотокомпрессора. Поставленна цель достигаетс тем что в установке дл очистки сжатых газов, включающей два адсорбера с патрубками ввода и вывода газа, коллекторы очищаемого и очищенного газов , подогреватель-теплообменник, газомотокомпрессор с выпускным коллектором и устройством дл подготовки топливного газа, коллектор сжатого воздуха и трубопроводы, подогреватель-теплоомбенкик размещают в выпускном коллекторе газомотокомпре сора, патрубок вывода газа каждого адсорбера соедин ют трубопроводом с устройством дл подготовки топлив ного газа, а патрубок ввода каждого адсорбера снабжают генератором ульт звуковых колебаний, установленным в нем. На чертеже изображена установка дл осуществлени способа очистки сжатых газов, общий вид. Установка состоит из пройанового газомотокомпрессора 1, подогревател -теплообменника 2, двух адсорберов 3 и А, заполненных адсорбентом, патруб1|:ов 5 и б дл подвода газа и отвода газа, регенерирующего охлаждающего коллектора 7 природного газа, продувочного трубопровода 8, топливного коллектора 9 к газомотокомпрессору 1, узла 10 подготовки тошшвного газа, коллекторов П и 12 загр зненного пропана и очищенного пропана, коллекторов 13 нагрето го газа, коллектора 14, выпускного коллектора 15, генератора 16 ультразвуковых колебаний, запорных клапанов 17-30. Способ очистки сжатых газов осу-, ществл етс с использованием предлагаемой установки в следующей последовательности . Выход щий из газокомпрессора 1 сжатый пропан, загр зненный маслом из системы смазки газомотокомпрессора , через коллектор П загр зненного пропана попеременно пропускаетс через два циклично переключаемых адсорбера 3 и 4. В то врем , как в одном из них проводитс очистка сжатого пропана от паров масла, в другом - регенерации адсорбента путем противоточной продувки сло потоком нагретого природного газа. Последний поступает из коллектора 7 природного газа в подогревательтеплообменник 2, который подсоединен к выпускному коллектору 15 газомотокомпрессора 1. Здесь газ нагреваетс теплообменом с выпускными газами и далее по коллектору 13 нагретого газа попеременно проходит в качестве продувочного ( регенерирующего потока через патрубок 5 подвода газа, адсорбер 3 или 4. Выход ИЕИй из адсорберов природный газ, загр зненный сорбированным маслом, пропаном, поступает через патрубок 6 отвода газа, коллектор 14, узел 10 Подготовки топливного газа и топливный коллектор 9 на газометокомпрессор 1 в качестве топливного гчза. На входе в адсорбер природному газу регенерации сообщают колебани с помощью генератора 16 ультразвуковых колебаний, который может работать на энергии давлени природного газа. После окончани регенерации дгш снижени до рабочей температуры адсорбента его охлаждают с помощью холодного природного газа, который поступает на коллектор 7 природного гг1за по продувочному трубопр рводу 8 попеременно через патрубок 5 подвода газа в адсорберы 3 и 4, Выход rijHft из адсорберов природный газ поступает через коллектор 14, узел подготовки топливного газа 10, топливный коллектор 9 на газомотокомпрессор 1 дл использовани в качестве топлива. Установка находитс в положении, когда в адсорбере 3 производитс очистка сжатого пропаиа от масла, а в адсорбере 4 - регенерации адсорбента. При этом запорные клапаны 17,18, 23,24,26,28 и 29 открыты, а клапаиы 19,20,21,22,25,27 и 30 закрыты. Очищенный сжатый пропан выводитс из адсорбера 3 через клапан 18 в коллектор 12 очищенного пропдна и пост пает на циркул цию в холодильном цикле. Газ дл регенерации из коллектора 7 природного газа через клапан 28, проходит подогревательтеплообменник 2, нагреваетс и по коллектору 3 нагретого газа, клапа ны 29 и 24, генератор 16 ультразвуковых колебаний, патрубок 5 подвода газа проходит адсорбер 4 в направлении , обратном направлению подачи очищаемого сжатого пропана. Выход щий из адсорбера 4 поток регенерирующего газа, обогащенный десорбированным маслом, пропаном, через па рубок отвода газа 6, клапан 23 по коллектору 4, клапан 26 подаетс на узел 10 подготовки топливного газа. В нем давление газа снижают до требуемого уровн и по топливном коллектЪру- 9 подают в качестве топл ва на газомотокомпрессор 1. После окончани регенерации в адсорбер 4 подают дп охлаждени холодный газ из коллектора природного газа по продувочному трубопроводу 8 ( клапан 30 открыт, 29 - закрыт. Выход щий рИЗ адсорбера 4 природный газ поступает через коллектор 14, узел 10 по готовки топливного газа, топливный коллектор 9 на газомотокомпрессор 1 дл использовани в качестве .топл ва. Переключени адсорберов.производитс автоматически в соответствии с прин тым временем цикла с командного поста (не показан, управл ющего открытием и закрытием запорных клапанов 1.7-30. После окончани цикла адсорбции адсорбер 3 переключают на нагрев, а адсорбер 4 - на адсорбцию. В этом случае открыты запорные клапаны 19,20,21,22,26,28 и 29, а клапагал 17,18,23,24,25,27 и 30 закрыты. Пример.. Сжатый на газомотокомпрессоре пропан, содержащий масло (10-20 мл/кг) при давлении 17 кгс/см и температуре 15°С пропускают через адсорбер (активированный уголь марки АГ-8 с активностью по маслу 0,12 кг/ При прохождении сжатого пропана через адсорбент масло улавливаетс , а чис.тый сжатый пропан подают на циркул цию в холодильном цикле. Десорбци адсорбента от смазочног масла, пропана осуществл ют путем его нагрева до температуры десор бци . Дл чего приро/|ный газ в 44 количестве 400-500 ш)ч нагревают теплообменом с .(ыпускными газами (имеющих температуру 400-450 С ) двигател газомотокомпрессора, и под давлением 10-16 кг/см пропускают в течерше 6-10 ч через 4000 кг активированного угл . Регенерацию осуществл ют в ультразвуковом поле. Причем поле можно создавать с использованием энергии давлени природноции адсорбента, налример с помощью сирены. Обогащенный парами масла, пропа- на, газ (имеющий температуру 100150 С) используют в качестве топлива дл газомотокомпрессора. После десорбции производ т охлаждение адсорбента npirpoAFfbiM газом, имеющим температуру ( -20) -(+20)°С в количестве 400-500 мм /ч до температуры 75 С, Охлаждающий газ после адсорбента ис11ользуи)т в качестве топлива. При Применении предлагаемого способа очистки сжатых газов и установки дл его осуществлени полностью исключаетс расходование топлива, что значительно улучшает экономические показатели процесса. Отпадает необходимость в использовании печной установки. Все это значительно улучшает экономические показатели процесса и упрощает эксплуатацию. Вследст вие того, что газу регенерации сообщают колебани , динамическа активность адсорбента повышаетс . Наличие паров смазочного масла в топливном газе повышает надежность работы силовых цилиндров газомотокомпрессора и уменьшает расход смазочного масла (примерно на 20%). Кроме того, наличие пропана увеличивает калорийность топливного газа. Использование .скиых газов двигател газомотокоютрессора дл подогрева продувочного природного газа при регенерации адсорбента, насыщенного примес г « смазочных масел, пропана, поэвоп ет получить новый эффект - повьавение экономичности процесса, так как отпадает необходимость в доиолвительном расходовании топлива того, обогащение топливного газа смазочным маслом позвол ет сократить его расход примерно на 20%, повысить надежность работы силовых цилиндров газомотокомпрессора . Сообщение регенерирующему тазу ультразвуковых колебанийThe invention relates to the technique of cleaning compressed gas mixtures from lubricating oil impurities using solid adsorbents, in particular, activated coal used in the processes of cleaning compressed propane from lubricating oils, using it as a refrigerant for drying natural gas, for example gas. vom promisl. The known method of purification of compressed gases, mainly propane, in the vapor compression refrigeration cycle from lubricating oil impurities using a gas compressor, including the adsorption of compressed gases, the regeneration of the adsorbent by heating it with natural gas with after fy cooling f I. The disadvantage of this method is that it requires high fuel consumption and low dynamic activity of the adsorbent. In addition, if this technology is used without significant changes to regenerate the adsorbent from lubricating oils, propane, this will necessitate additional purification of the enriched regenerated gas from the lubricating oil, propane, because they impair the conditionality of the transported gas, which is unacceptable. A known installation for the booting of compressed gases, which includes two adsorbers with gas inlet and outlet nozzles, collectors of the gas being cleaned and purified, a preheater-heat exchanger, a gas pressure compressor with a discharge collector and a device for the preparation of fuel gas, a compressed air collector and pipelines IJ. The lack of a known installation for cleaning compressed gases in the low efficiency of the process. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the process by increasing the dynamic activity of the adsorbent. This goal is achieved by the fact that according to the method of cleaning compressed gases, mainly propane, in a vapor compression refrigeration cycle from oil mixtures with the use of a gas-motor compressor, including adsorption of compressed gases, regeneration of the adsorbent by heating it with natural gas, followed by cooling, heating it with one gas exhaust gases of a gas motor compressor, regeneration of a wire in an ultrasonic field with the energy of a natural gas pressure, and the enriched gas obtained during the regeneration process A specific mixture is used as fuel for a gas-engine compressor. The goal is achieved by the installation for cleaning compressed gases, which includes two adsorbers with gas inlet and outlet nozzles, collectors of gas to be purified and purified, a preheater-heat exchanger, a gas-compressor compressor with an exhaust manifold and a device for the preparation of fuel gas, a compressed air collector and pipelines, a heater -teplomobenk is placed in the exhaust manifold of the gas-motor-compressor complex, the gas outlet nozzle of each adsorber is connected by pipeline to a device for the preparation of fuel gas, and the input tubes of each adsorber provide an ultrasonic vibration generator installed in it. The drawing shows an installation for carrying out a method for cleaning compressed gases, a general view. The installation consists of a Pro-Yana gas-compressor 1, preheater-heat exchanger 2, two adsorbers 3 and A filled with an adsorbent, pipe 1 |: s 5 and b for supplying gas and exhaust gas, regenerating cooling manifold 7 of natural gas, purge pipe 8, fuel collector 9 k gas engine 1, unit 10 for preparation of sick gas, collectors P and 12 of contaminated propane and purified propane, collectors 13 of heated gas, collector 14, exhaust manifold 15, generator 16 ultrasonic vibrations, shut-off valves 17-30. The method of purification of compressed gases is carried out using the proposed installation in the following sequence. The compressed propane leaving the gas compressor 1, contaminated with oil from the gas compressor motor lubrication system, alternately passes through the collector P of contaminated propane through two cyclically switched adsorber 3 and 4. While in one of them the compressed propane is cleaned from oil vapor, in the other, regeneration of the adsorbent by countercurrent purging of the layer with a stream of heated natural gas. The latter comes from the natural gas collector 7 to the heater and heat exchanger 2, which is connected to the exhaust manifold 15 of the gas-motor compressor 1. Here the gas is heated by heat exchange with exhaust gases and then through the heated gas collector 13 alternately passes as a purge (regenerating flow through the gas supply pipe 5, adsorber 3 or 4. The release of IEE from adsorbers natural gas, contaminated with sorbed oil, propane, flows through the gas outlet pipe 6, the collector 14, the fuel gas preparation unit 10 and then Directly collector 9 to gas pressure compressor 1 as a fuel pump. At the entrance to the adsorber natural gas is reported to oscillate using an ultrasonic oscillator 16, which can operate on the energy of natural gas pressure. After regeneration is complete, it is cooled using a cold natural gas that enters the collector 7 of the natural gas through the purge pipe line 8 in turn alternately through the pipe 5 for supplying gas to the adsorbers 3 and 4, the output of rijHft from the adsorbers n Natural gas flows through the manifold 14, the fuel gas preparation unit 10, the fuel manifold 9 to the gas-compressor 1 for use as fuel. The installation is in the position when the adsorber 3 is used to clean up the compressed oil from the propulsion unit, and in the adsorber 4 - to regenerate the adsorbent. At the same time, the shut-off valves 17, 18, 23, 24, 26, 28, and 29 are open, while the valves, 19, 20, 21, 22, 25, 27 and 30, are closed. Purified compressed propane is discharged from adsorber 3 through valve 18 to manifold 12 of purified propane and is circulated in a refrigeration cycle. Gas for regeneration from natural gas collector 7 through valve 28 passes heater-heat exchanger 2, heats up heated gas collector 3, valves 29 and 24, generator of ultrasonic vibrations, gas supply nozzle 5 passes adsorber 4 in the direction opposite to that of compressed air propane. The regenerating gas stream leaving the adsorber 4, enriched with desorbed oil, propane, through gas exhaust pipe 6, valve 23 through manifold 4, valve 26 is fed to fuel gas preparation unit 10. In it, the gas pressure is reduced to the required level and, through the fuel collector-9, it is supplied as fuel to the gas-motor compressor 1. After the regeneration is completed, adsorber 4 is supplied with cooling dp cold gas from the natural gas collector through the purge pipe 8 (valve 30 is open, 29 is closed Natural gas is discharged from an adsorber 4 through the collector 14, the fuel gas preparation unit 10, the fuel collector 9 to the gas-compressor compressor 1 for use as fuel. The adsorber switching is automatically performed according to with the accepted cycle time from the command post (not shown, controlling the opening and closing of the shut-off valves 1.7-30. After the end of the adsorption cycle, the adsorber 3 is switched to heating and the adsorber 4 is switched to adsorption. In this case, the shut-off valves 19.20 , 21,22,26,28 and 29, and valves 17,18,23,24,25,27 and 30 are closed. Example .. Propane compressed on a gas-motor compressor, containing oil (10-20 ml / kg) at a pressure of 17 kgf / cm and a temperature of 15 ° C is passed through an adsorber (activated carbon brand AG-8 with an oil activity of 0.12 kg / With the passage of compressed propane through ads The oil is captured, and the compressed propane is circulated in the refrigeration cycle. The desorption of the adsorbent from the lubricating oil, propane, is carried out by heating it to the desorption temperature. For this, 44 / 500w natural gas (44) is heated by heat exchange (with exhaust gases (having a temperature of 400-450 C) of the engine of a gas-motor-compressor, and under pressure of 10-16 kg / cm) through 4000 kg of activated carbon. Regeneration is carried out in an ultrasonic field. Moreover, the field can be created using the energy of the natural pressure of the adsorbent, narimer using a siren. After desorption t water adsorbent npirpoAFfbiM cooling gas having a temperature of (-20) - (+ 20) ° C at 400-500 mm / hr to a temperature of 75 C., cooling gas after the adsorbent is11olzui) into a fuel. When applying the proposed method of cleaning compressed gases and the installation for its implementation, fuel consumption is completely eliminated, which significantly improves the economic performance of the process. There is no need to use the furnace installation. All this greatly improves the economic performance of the process and simplifies operation. Due to oscillations reported to the regeneration gas, the dynamic activity of the adsorbent increases. The presence of lubricating oil vapors in the fuel gas increases the reliability of the operation of the power cylinders of the gas-motor compressor and reduces the consumption of lubricating oil (approximately by 20%). In addition, the presence of propane increases the caloric content of the fuel gas. The use of .skim gas engine gas engine currents for heating the purge natural gas during regeneration of the adsorbent, saturated impurities g "lubricating oils, propane, povopet to get a new effect - povavavie economy of the process, since there is no need for additional fuel expenditure It is possible to reduce its consumption by approximately 20%, to increase the reliability of operation of the power cylinders of the gas-motor-compressor. The message to the regenerating pelvis of ultrasonic vibrations
77
позвол ет повысить степень десорбции поглощенных примесей.allows to increase the degree of desorption of absorbed impurities.