Способ и установка для непрерывного отбора из неочищенного газа

 

1. Способ для непрерывного отбора из неочищенного газа потока для применения его в качестве измерительного газа для контроля или управления процессом, от личающийся .тем, что из главного трубопровода 1 неочищенного газа, также как и из встроенного трубопровода 6 измерительного неочищенного газа газ отводят двойным анизокинетическим способом, после чего фильтруют на стороне высокого давления, расширяют , очищают от конденсата, затем еще раз фильтруют на стороне низкого давления и подводят к уста: новке анализатбра. ; 2. Установка для непрерывного отбора из неочищенного газа, о т тл ича ющ.а я с я тем, что для первого анизокийетического отбора неочищенного газа зонд 2 отбора размещен в центре главного трубопровода 1 по направлению течения, а для второго анизокинетического отбора зонд 5 отбора измерительного газа расположен в центре отходящего от охладителя трубопровода 6, 3 Установка поп2, отлич а ю щ а я с я тем, что часть труW бопровода между охладителем 4 и инжектором 15 должна быть преиму . щественно такой длины, а зонд отбора измерительного газа должен быть расположен на таком расстоянии относительно охладителя, чтобы было возможно производить повторный подогрев выделякнцейся из газа суспена Ьл зии за счет эффекта теплопроводности . со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(51) .G 01 и 1/22

») Р;«™ :и(, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (89) 148172 ГДР (21) 7770966/25"26 (22) 05 ° 12 79 (31) WP 6 01 Н /210381 (32) 08 .01.,79 (33) ГДР (46) 07. 01. 84 . Бюл. Р 1 (72) Герхард Оберлэндер, Реинхард Мюллер и Вернер Функе (ГДР) (71) ФЕБ Гаскомбинат Шварце ПумПе (ГДР ) (53) 543.053 (088. 8) (54) СПОСОБ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО OTSOPA ИЗ НЕОЧИЩЕННОГО ГАЗА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ, (57) 1, Способ для непрерывного отбора из неочищенного газа части потока для применения его в качестве измерительного газа для контроля или управления процессом, о т л и ч а ю шийся тем, что из главного трубопровода 1 неочищенного газа, также как и иэ встроейного трубопровода б измери-тельного неочищенного газа газ отводят двойным анизокинетическим способом, после чего фильтруют на стороне высокого давления, расширяют, очищают от конденсата, затем еще раэ фильтруют на стороне низкого давления и подводят к установке анализатдра.

2.. Установка. для непрерывного отбора из неочищенного газа, о т л ич а ющ.а я с я тем, что для первого анизокинетического отбора неочищенного газа зонд 2 отбора размещен в центре главного трубопровода 1 по направлению течения, а для второго анизокинетического отбора зонд 5 отбора измерительного газа расположен в центре отходящего от охладителя трубопровода б, а

3 Установка по п 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что часть тру- уфой бопровода между охладителем 4 и инжектором 15 должна быть преиму- / щественно такой длины, а зонд отбора измерительного газа должен быть расположен на таком расстоянии относительно охладителя, чтобы было возможно производить повторный подогрев выделяющейся иэ газа суспензии за счет эффекта теплопроводности.

1065719

Изобретение касается способа и установки для непрерывного отвода части потока неочищенного газа для использования в качестве измерительного газа для контроля за процессом или управлением процес- 5 сом.

Во время производства газа, например при кислородной газификации под давлением, образуются под высоким давлением стоячие, горячие, щ насыщенные водяным паром неочищенные газы, Такие газы нельзя прямо подавать на необходимые приборы газового анализа, а также на подключенные к ним высокочастотные t5 снижающие давление вентили, они должны быть соответственно подготовле ны для такой цели „Этой задаче служит, соответствующий изобретению, способ, а также необходимая для его реализации установка, Изобретение также можно применять для непрерывного отбора проб на газовых скважинах, из которых, добывается горячий находящийся под высоким давлени- 25 ем природный газ, насыщенный водяным паром, содержащий твердые части цы и конденсирующиеся при охлаждении углеводороды, Кроме того., соответствующий изобретению способ может эффективно применяться на других установках, проводящих неочищенный газ, особенно в химической промышленности при наличии сходных условий отбора проб.

Уже известно, что неочищенный З5 гаэ иэ, газового потока надо отводить через байпас, вентилем проводить его разрежение и регулировать газовое давление с помощью погружения ° 40

Проведение этого процесса. не обеспечивает достаточной очистки измерительного газа. Напротив он содержит опасность относительно области техники безопасности, а также противоречит правилам техники безопасности, так как пыль и смолы, содержащиеся в газе, могут вызвать неКонтролируемое повышение давления в системе отбора проб. Даже последующая очистка измерительного газа керамическими фильтрами или фильтра- ми других типов в данном случае не дает достаточной степени .очистки, необходимой для обеспечения постоянной безаварийной работы гаэоанализаторов, Такой безаварийный режим невозмож. но было реализовать также при применении фильтров на стороне высокого давления, 60

Независимо от того, состоят ли эти фильтры из керамических, волок- . нистых или пористых органических материалов, относительно короткое время работы приводит их к забива- 65 нию и, вследствие этого, к аварий-ному простою в показаниях замеров °

Для устранения этих эабиваний необходима замена или очистка фильтров, с чем связаны высокие затраты рабочего времени.

Применение электрофильтров, особенно для выделения мути иэ жидкостей, например маэутов и твердых веществ, запрещено из- эа возможности образования взрывоопасных смесей, которые при кислородной газификации под давлением твердых веществ исключить невозможно, В данном случае необходимбе вмонтирование взрывоэащитного оборудования, как например вентиль обратного воспламенения и т.п,, связано с черезвычайно высокими материальными расходами Кроме того, при таком решении вопроса не обеспечивается полное выделение загрязнений, Вывод выделяемых продуктов, находящихся в различных фазах (жидкой, тестообразной и твердой), ведет к дальнейшим осложнениям и подорожанию„

Позже было предложено проводить выделение жидких и твердых загрязнений с помощью центробежного сепаратора.

Использованию этого метода мешает тот недостаток, что в этих условиях на входных насадках на стенках циклона появляются излученияУчитывая высокое давление газа и требования техники безопасности через относительно короткие сроки необходимо производить измерения толщины стенок. Кроме того, также в этом случае отвод выделяемых продуктов связан d определенными сложностями, В ВЭ-PS 94909 описаны способ беспрерывного отбора проб неочищенного газа высокой температуры, в частности из генератора высокого давления бурого угля, а также оборудование для проведения данного . процесса, При таком решении способа засорение и аварийные простои происходят из-за недостатков технических условий подогревания выделяемых продуктов перед устранением иэ системы отбора проб, из-эа применения горизонтальных труб и отсутствия анизокинетического отвода„ .В DD-PS 110 345 описаны способ и установка для газа, находящегося под давлением и содержащего пыль и конденсат, в частности неочищенного газа лля аналитических измерений, при которых в выделяемом частичном потоке с помощью дросселирующей шайбы, встроенной в главный трубопровод, производится газовое течение, 106 5719

При перекачке газа с большим ко . личеством пыли и смол применение дросселирующего устройства осложняется тем, что возникает опасность отложения этих продуктов в главном трубопроводе. Обширные производ- 5 ственные исследования показывают, что даже разовый отвод газа против направления пеоекачки, осо">енно при отсутствии принудительной циркуляции, очень часто приводит к засоре- 10 нию системы отбора проб и всегда к загрязнению измерительной газовой системы

Из области технических исследо", ваний, применительно к рассматриваемой проблеме, известно, что, с помощью насоса, например инжектора, возможна перекачка частичного потока газа обратно в главный поток.

Выключение насоса в конце системы отбора проб обеспечивает неизменность состава газа.

Также известно, что можно беспрерывно возвращать с помощью таКого насоса выцеляемые в "кругообороте газа продукты обратно в систему производства газа., Целью изобретения является создание метода, а также соответствукщей установки, с помощью которых, учитывая очень сильную загрязненность неочищенного газа и исключая риск в области техники безопасности, можно подавать холодный газ на

-применяемые приборы газового анали-. за беспрерывно и, практически, беэ 35 издержек по обслуживанию с минимальным временем запаздывания, который свободен от загрязнений и основной состав -которого не меняется в процЕссе отбора проб. 40

В основу изобретения положена за.цача всесторонне устранить недостатки ранее описанных способов и уста-, новок для отбора проб неочищенного газа. 45

Цель достигается тем, что иэ главного трубопровода неочищенного газа и иэ встроенного трубопровода измерительного неочищенного газа, гаэ отводят двойным аниэокинетическим способом, после чего фильтруют на стороне высокого давления, .расширяют, очищают от конденсата, затем еще раэ фильтруют на стороне, низкого давления и подводят к установке анализатора, Способ осуществляют в установкев которой для первого анизокинетического отбора неочищенного газа зонд отбора размещен в центре главного трубопровода по направлению 60 течения, а для второго аниэокинетического отбора зонд отбора измерительного газа расположен в центре, отходящего от охладителя трубопровода. 65

Целесообразно, чтобы часть трубопровода между охладителем и эжекто ром должна быть такой длины, а зонд отбора измерительного газа . должен быть расположен на таком расстоянии относительно охладителя, чтобы было возможно производить повторный подогрев выделяющейся из газа суспензии. за счет эффекта теплопроводности.

На чертеже представлена установка для осуществления способа .

Установка содержит главный трубопровод 1, зонд 2, расположенный в центре трубопровода 1 по направлению течения,.трубопровод 3, охладитель 4, зонд 5, расположенный в центре отходящего от охладителя трубопровода 6, трубопровод 7, вентиль 8, фильтр 9, редукционный кла.— пан 10, предохранительный клапан ll, сепаратор 12, фильтр 13, трубопровод 14, инжектор 15, продувные трубы 16 °

Изобретение отличается простотой и ясностью построения, исключением контакта обслуживающего персонала с конденсатами и газами, избежанием применения продувочных газов в системе измерительного газа и связанной с этим необходимостью обратного отвода газов под низким давлением в систему высокого давления, а также лучшим использованием времени запаздывания .

Изобретение осуществляется следующим образом.

По главному трубопроводу 1 течет исследуемый неочищенный гаэ с параметрамиг давление газа 2,5 NIIa, температура газа 450-475ОК, содержание водяного пара — насыщенный при укаэанных условиях, содержание твердых частиц 100-300 г/м, взвесь .масла и мазута 100 г/м,З.

С помощью зонда 2, расположенного в центре этого трубопровода 1 по направлению течения, отбирают анизокинетическим способом пробный газ и через поднимающийся трубопровод 3 проводят вертикально расположен н ому охладит елю 4 °

На выходе охладителя гаэ имеет температуру 300-320 И . Продукты, с точкой кипения ниже этой температуры конденсируются. Свободный от конденсата измерительный газ с помощью другого зонда. 5, расположенного в центре отходящего от охладителя трубопровода, отбира- .

Ют анизокинетическим способом и проводят по поднимающемуся трубопроводу 7 измерительного газа к фильтру 9 высокого давления.. Этим фильтром и .подключенным вентилем 8 производится разделение областей высокого и низкого давлений предлага.емого устройства Измерительный газ

1065719 декомпрессируется с помощью редукционного клапана 10.

В данном примере осуществления изобретения предохранительный клапан 11 должен обеспечивать уста-. новление вторичного давления на редукционном клапане от 4 0,14 Ипа .

Через подключенный сепаратор 12 конденсата и фильтр 13 измерительнЫй газ, из соображений техники безопасности, подают на анализатор 10 со следующими параметрами: давление газа 3 NIIa, температура газа

300-320 К (температура окружающей среды), содержание водяного пара— недонасыщенный, соответствующий ко- )5 эффициенту расширения, содержание твердых частиц и.мазутно-масляных остатков — отсутствие явных следов на контрольном фильтре, расположенном перед анализатором, 20

При нагрузке 200 л/ч измерительного газа время запаздывания составляет 3-4 мин, включая анализирующее устройство, Управление температурой после охлаждения неочищен ного газа, согласно изобретению, обеспечивает жидкое состояние всех продуктов, способных к конденсации и конденсат которых одновременно служит.для отвода твердых частиц, кроме того исключается воэможность затвердевания мазутных продуктов.

Ниже трубопровода 6 полученный конденсат испаряется с помощью пара, подводимого по трубопроводу 14, и вместе с неиспользованным нео чищенным газом отводится с помощью инжектора 15 в главный трубопровод

1 по наклонному трубопроводу 3. В наклонном трубопроводе 3 пробного газа, а также в отводе неочищенного газа расположена запорная арматура, а также продувные трубы 16, представляющие собой технологические контрольные пункты, средства пуска в эксплуатацию и очистки, Ввод неочищенного газа в систему отбора проб построен так, что сразу после отвода из главного трубопровода выпадающие загрязнения либо текут назад, либо в вертикально 50 размещенный охладитель< Такое расноложение исключает внезапное снижение консистенции выделяемых частиц на входе в охладитель.

Размещение парового инжектора в качестве транспортного средства в системе отбора проб, установление оптимальных диаметров трубопроводов, а также расстояний между выходом из охладителя, усадкой трубопровода измерительного газа и входом инжектора позволяют производить дополнительный подогрев выделяемой в охладителе пыле-маэутно-водяной суспенэии во избежание забивания (засорения) частей аппаратуры между охладителем и инжектором.

Преимуществами предлагаемого изобретения являются достаточная текучесть выделяемых в охладителе ве-. ществ, избежание эабиваний, возобновление ограниченного подогревания измерительного газа, посредством чего обеспечивается текучесть и обратное стекание небольшого количества жидких и твердых составляющих суспендированных загрязнений,. возможно попавших в трубопровод измеряемого газа и там отложившихся,кроме того, ограничение подогрева предотвращает возобновление испарения сконденсированных в охладителе жидких загрязнений газа.

Отвод трубопровода измерительного газа из встроенного трубопровода неочищенного газа оформлен таким образом, что выделяюшаяся мазутномасляная муть в. системе измерительного газа в силу распределения темпе ратур остается жидкой и, на основе выбранного угла между трубопроводом. измерительного газа и вертикальным встроенным трубопроводом измерительного неочищенного газа,может стекать обратно. Благодаря созданной возможности подвода контрольного газа на вход аппаратуры отбора проб создается возможность для контроля эффективности аппаратуры и соблюдения заданного времени запаздывания.

Признано изобретением по результатам экспертизы,осуществленной ведомством по изобретательству Гер.манской Демократической республики

1065719

Составитель С-, Баранова

Редактор Н. Лазаренко Техред Ж. Кастелевнч

КоРРектоР Г.рещеTник.

Подпи сн ое

Филиал ППП Патент, г„ Ужгород, ул Дроектнаи, 4

Ъ

Заказ 11032/43 Тираж В26

ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Е-35, Раушская наб, д 4/5