Установка для получения гелия из природного газа

 

Изобретение относится к криогенной технике и позволяет расширить функциональные возможности и снизить энергозатраты . Содержащий гелий природный газ сжигается в устройстве 2, и продукты сгорания при высокой температуре поочередно поступают в регенеративные теплообменники (РТО) 4 и 5 и далее через вентиль 19 в рекуперативный ТО 14, где охлаждаются внешним источником 15 холода до температуры конденсации легкоконденсирующихся компонентов продуктов сгорания, которые отделяются в отделителе 16, а обогащенный гелием газ обратным потоком через ТО 14 и вентиль 18 поступает в полость сжатия сосуда 6 или 7 через впускные клапаны 10 и 11. Горячие продукты нагревают и испаряют легкокипящую жидкость в одной из сообщающихся полостей сосуда 6 или 7, при этом поршень 8 или 9 поднимается, сжимает находящийся в надпоршневой полости гелий и через выпускной клапан 13 (12) поступает в сборник гелия. Через определенное время происходит переключение потоков, и цикл повторяется. 2 ил. СО 3-3 о го о о о CJ 76

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) F 25 J 3/08

ГОСУДАРСТВЕН-ПЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4377010/06 (22) 08.02.88 (46) 07.02.91. Бюл. 1ч 5 (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности (72) Г.К. Лавренченко, С.В, Котенко, Ю.M. Симоненко и А.Л. Клебанер (53) 621.57(088.8) (56) Справочник по разделению газовых смесей методом глубокого охлаждения./Под ред.

Н.И. Гельперина. М.: Госхимиздат, 1963, с. 359. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИ.Я ГЕЛИЯ

ИЗ ПРИРОДНОГО ГАЗА (57) Изобретение относится к криогенной технике и позволяет расширить функциональные воэможности и снизить энергозатраты. Содержащий гелий природный газ сжигается в устройстве 2, и продукты сгора„„. Ж„„1626063 А1 ния при высокой температуре поочередно поступают в регенеративные теплообменники (PTO) 4 и 5 и далее через вентиль 19 в рекуперативный TO 14, где охлаждаются внешним источником 15 холода до температуры конденсации легкоконденсирующихся компонентов продуктов сгорания, которые отделяются в отделителе 16, а обогащенный гелием газ обратным потоком через ТО 14 и вентиль 18 поступает в полость сжатия сосуда 6 или 7 через впускные клапаны 10 и 11, Горячие продукты нагревают и испаряют легкокипящую жидкость в одной из сообщающихся полостей сосуда 6 или 7, при этом поршень 8 или 9 поднимается, сжимает находящийся в надпоршневой полости гелий и через выпускной клапан 13 (12) поступает в сборник гелия. Через определенное время происходит переключение потоков, и цикл повторяется. 2 ил, 1626063

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к технике извлечения гелия иэ природного газа, Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей и снижение энергозатрат, На фиг. 1 представлена схема установки; на фиг, 2 — схема узла сжатия газа, Установка содержит источник 1 и риродного газа, снабженный устройством очистки газа от влаги и примесей, устройство 2 для сжигания газа, сосуд-накопитель 3 технического гелия, регенеративные теплообменники 4 и 5, расположенные на сообщающихся сосудах 6 и 7, снабженных поршнями 8 и 9 и впускными 10 и 11 и выпускными 12 и 13 клапанами, рекуперативный теплообменник 14, внешний источник 15 холода, отделитель 16 жидкости, двухходовые вентили 17-19. Сообщающиеся полости сосудов 6 и 7 заполнены легкоконденсирующимся газом, например, изобутаном или фреоном и соединены между собой капилляром, Установка работает следующим образом.

Иэ источника 1 природный газ подается в сжигающее устройство 2, откуда высокотемпературные продукты сгорания поочередно подаются в регенеративные теплообменники 4 и 5, При подаче в регенеративный теплообменник, например 5, горячего газа через вентиль 17 легкокипящее вещество в сосуде 7 испаряется и поршень

9 поднимается вверх. Одновременно при подаче в регенеративный теплообменник 4 холодного газа через вентиль 18 поршень 8 опускается, В этом случае через клапан 10 надпоршневое пространство сосуда 6 заполняется обогащенной гелием фракцией. проходящей через теплообменник 4. Одновременно через клапан 11 сжатый газ, обогащенный гелием, поступает в сосуд-накопитель 3 гелия. Обогащение про5 дуктов сгорания гелием происходит при охлаждении их в рекуперативном теплообменнике 14 внешним источником 15 холода и фракционированным сепарированием высококипящих продуктов сгорания в

10 отделителе 16 жидкости, откуда обогащенный гелием газ обратным потоком через теплообменник 14 и вентиль 18 поступает в надпоршневое пространство сосуда 6 на сжатие. Через определенное время проис15 ходит переключение холодных и горячих потоков, и цикл повторяется.

Формула изобретения

Установка для получения гелия из при20 родного газа, содержащая источник газа, устройство для сжатия газа, рекуперативный теплообменник, внешний источник холода и сборник гелия, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональ25 ных воэможностей и снижения энергозатрат, установка дополнительно содержит устройство для сжигания газа, а устройство для сжатия газа выполнено в виде двух сосудов, каждый из которых разделен порш30 нем на сообщающиеся и несообщающиеся полости, снабженные регенеративными теплообменниками, соединенными по входу с устройством для сжигания газа и с выходом рекуперативного теплообменника, а

35 по выходу — с входом последнего, причем несообщающиеся полости снабжены впускными клапанами, соединеНными с регенеративными теплообменниками, и выпускными клапанами, соединенными со

40 сборником гелия.

1626063

Вход холодного газа горячий гою Рог. Z

Редактор Н. Бобкова

Заказ 269 Тираж 325 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 дьего холодного

nomo u дюж хозгод//ого лолою

Выход малого газа доход горячего газа

Вход горячего газа

Составитель И. Тайдаков

Техред М.Моргентал Корректор М, Демчик