Ректификационная установка

 

1. РЕКТИФИКАЦИОННАЯ УСТАНОВКА , включающая вертикальную ректификационную колонну, испаритель, установленный соосно под колонной и соединенный с ней, топочную камеру и устройство для нагрева, помещенное в испаритель и соединенное с топочной камерой, отличающаяся тем, что, с целью снижения материалоемкости и повышения экономичности за счет исключения внешнего источника тепла, топочная камера размешена соосно под испарителем, а устройство нагрева расположено в топочной камере . 2. Установка по п. 1, о т л и чающаяся тем, что топочная камера снабжена бесплс1менными излучающими горелками, закрепленными по периметру ее внутренней поверхности, а устройство нагрева выполнено в ви- g де вертикальных тепловых труб, распо (Л ложенных по концентрическим окружностям внутри топочной камеры.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗСЮ В 01 3 14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3406468/23-26 (22) 21.01.82 (46) 07.06.84 Вюл. Р 21 (72) В.М.Седелкин, В.К.Панкратов, Л.П.Отвечалин, A.М.Сиротин, A.Ì.Ñóí, Г.П.Цинкалов и М.К,Безродный (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по разработке газопромыслового оборудования (53) 66.048(088.8) (5e) 1. Патент США Р 3105748, кл. 55-32, 1970.

2. Касаткин A.Ã. Основные процессы и аппараты химической технологии.

М., "Химия", 1971, с. 512. (54)(57) 1. РЕКТИФИКАЦИОННАЯ УСТАНОВКА, включающая вертикальную ректификационную колонну, испаритель, установленный соосно под колонной и соеди„.SU„„. 916 A ненный с ней, топочную камеру и устройство для нагрева, помещенное в испаритель и соединенное с топочной камерой, отличающаяся тем, что, с целью снижения материалоемкости и повышения экономичности эа счет исключения внешнего источника тепла, топочная камера размещена соосно под испарителем, а устройство нагрева расположено в топочной камере.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что топочная камера снабжена беспламенными излучающими горелками, закрепленными по периметру ее внутренней поверхности, а устройство нагрева выполнено в виде вертикальных тепловых труб, расположенных по концентрическим окружнос тям внутри топочной камеры.

1095916

Изобретение относится к конструкции ректификационных установок и может быть использовано при подготовке природных и попутных нефтяных газов к транспорту, когда для осушки газов и преДупреждения гидратообразования применяются гликоли и возникает не обходимость их регенерации.

Регенерация гликоля должна производиться в условиях, исключающих воэможность его термического разложения, ð для этого теплообменные поверхности, соприкасающиеся с регенерируеьим продуктом, не должны иметь зон локального перегрева. Применение в качестве теплоносителя водяного пара позво- 5

Поставленная цель достигается тем, что в ректификационной установке, включающей вертикальную ректификационную колонну, испаритель, установленный соосно под колонной и соединенный с ней, топочную камеру и устройство для нагрева, помещенное в ис60 паритель и соединенное с топочной ка- 65 ляет полностью исключить опасность термического разложения регенерируемого продукта, но из-за высокой стоимости такие установки вытесняются более экономичными установками огневой регенерации, снабженными система-2" ми регулирования температуры теплообменных элементов.

Известна ректификационная установ ка для регенерации гликоля, включающая ректификационную колонку, испари- 75 тель, соединенный с низом колонны, и дефлегматор (1 1.

Наиболее близкой к предлагаемой является ректификационная установка, включающая вертикальную ректификаци- 30 онную колонну, испаритель, установленный под колонной и соединенный с ней, топочную камеру и устройство для нагрева, помещенное в испаритель и соединенное с топочной камерой L2 1. 35 Недостатки известных установок— возможность локального перегрева регенерируемого гликоля вследствие неравномерности распределения температуры в рабочем объеме камеры испарения гликоля и недостаточная площадь теплопередающей поверхности.

Кроме того, известные установки характеризуются сложностью и недостаточной надежностью систем регулирования температуры теплопередающих элементов, низким термическим КПД оборудования, наличием застойных зон, в которых могут скапливаться пары воды и гликоля, сложностью системы трубопроводов обвязки, содержащих тепло- 50 изолированные участки значительной протяженности, высокой удельной металло- и материалоемкостью.

Цель изобретения — снижение материалоемкости и повышение экономичнос- 55 ти эа счет исключения внешнего источника тепла. мерой, топочная камера размещена соосно под испарителем, а устройство нагрева расположено в топочной камере.

Кроме того, топочная камера снабжена беспламенными излучающими горелками, закрепленными по периметру ее внутренней поверхности, а устройство нагрева выполнено в виде вертикальных тепловых труб, расположенных по концентрическим окружностям внутри топочной камеры.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 — испаритель, общий вид; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 — узел I на фиг. 2; на фиг. 6 — сечение В-8 на фиг. 2.

Ректификационная установка содержит испаритель 1, ректификационную колонну 2, дымоход 3, в который входит змеевик гликоля 4 и змеевик воды

5, дымовую трубу 6 и переходники 7.

:Испаритель 1 представляет собой вертикальный аппарат, отделенный трубной решеткой 8 от топочной камеры 9 с верхней части зоной испарения

10. Через трубную решетку 8 прохо-! дят бесфитильные тепловые трубы 11, заполненные промежуточным теплоносителем — водой с добавкой метанола.

Топочная камера зафутерована жаропрочным бетоном 12, по периметру которой размещены в два ряда беспламенные горелки 13, передающие равномерно тепло через стенки нижней части тепловых труб 11 к кипящему теплоносителю. На уровне заливки гликоля в испарителе имеется лоток 14, служащий для слива регенерированного гликоля. Давление в тепловых трубах контролируется при помощи датчиков давления 15.

С целью снижения температуры уходящих дымовых газов в дымоходе 3 кроме продуктового змеевика 4 для подогрева гликоля установлен также змеевик 5 для подогрева воды.

Ректификационная колонна 2 пред-. ставляет .собой вертикальный цилиндрический аппарат с ситчатыми тарелками 16 из нержавеющей стали, который с помощью фланцевого соединения крепится к корпусу испарителя 1.

Дымовая труба 6 расположена на основании 17 и соединена при помощи переходника 7 с дымоходом 3.

Установка работает следующим образом.

Насыщенный гликоль из абсорбера (не показан )поступает в продуктовый змеевик 4, расположенный в дымоходе

3, где подогревается отходящими дымовыми газами до 90Р С. Подогретый насыщенный раствор гликоля поступает в вертикальную ректификационную колонну 2.

1095916

Насыщенный раствор гликоля, посту- вателе, но позволяет дополнительно пая на тарелки 16, контактирует с передать часть тепла регенерируемому парами, выходящими из испарителя 1, продукту, повысив термический КПД нагревается ими. Часть воды, раство- установки. ренной в гликоле, выпаривается и вы- Для более полной утилизации тепла водится через верх колонны 2. в дымоходе установлен змеевик подоНасыщенный раствор гликоля более. гревателя воды, после которого провысокой концентрации стекает с ниж- дукты сгорания выводятся в дымовую ней тарелки 16 в испаритель 1, где трубу. происходит выпаривание воцы из раст- При таком конструктивном оформпевора, находящегося в нижней части ис- 10 нии основной поток тепла направляетпарителя 1. ся в камеру испарения гликоля по тепТепло от беспламенных горелок 13 ловым трубам, обеспечивая выкипание передается к горячим концам тепловых из гликоля содержащейся в нем воды труб 11., в которых закипает теплоно- Кроме того, некоторая часть тепла ситель, давление пара фиксируется )5 утнлиэируется потоком гликоля, надатчиками давления 15. правляевым на верх выпарной колонны, Под испарителем расположена топоч- что повышает термический КПД предланая камера, оснащенная по периметру гаемой установки. Пары теплоноситебеспламенными излучающими горелками. ля, поднимаясь в верхнюю часть тепКамера испарения термически связана ловых труб 11, отдают приобретенное с топочной камерой концентрично раз- тепло раствору насыщенного гликоля, мещенными тепловыми трубами. .обеспечивая функционирование испариТепловые трубы, размещенные равно- -тельной зоны агрегата, причем эона мерно по всему объему камеры испаре- высоких температур вынесена эа предения испарителя, обеспечивают выпари- лы камеры, в которой из насыщенного ванне температурного поля внутри гликоля выпаривается вода. последней и увеличивают общую площадь теплопередающей поверхности. Регенерированный гликоль поднимаТемпература холодных концов тепло- ется по лотку 14 до уровня штуцера обменных труб остается строго опре- и выводится из испарителя 1. деленной и не достигает критической ЗО Равномерность обогрева всех теплоточки разложения гликоля даже при вых труб 11 обеспечивается эа счет некоторых колебаниях параметров про- расположения горелок 13 по всему пецесса горения, протекающего в топоч- риметру топки 9. ной камере, а, регулирование парамет- Для снижения температуры отходяров процесса гликоля значительно уп- 35 щих дымовых газов в дымоходе раэмещерощается. Рядом с топочной камерой ны змеевики гликоля 4 и воды 5. Проразмещен подогреватель, в котором ды- дукты сгорания поступают в дымовую мовые газы отдают тепло гликолю, на- трубу 6, где разбавляются воздухом правляемому на верх выпарной колонны и с температурой 350 С выбрасываются и нагреваемому до.температуры, сос- 4р в атмосферу. тавляющей 0,5-0,6 Т „ (где Т <>— Применение предлагаемого устройтемпература разложенйя гликоля ), что яства для регенерации гликоля обеспеполностью исключает опасность терми- . чивает регенерацию насыщенного глического разложения гликоля в подогре- коля до концентрации 98-99%.

1095916

ЦЪг. 7

3095916 иг.

1095916

1095916

Фс г.

Составитель A.Òàðàñîâ

Редактор A.Ìoòûëü Техред И.Метелева

Корректор Л.Пилипенко

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 4055/46 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

Но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5