Трубчатый абсорбер

 

Изобретение относится к конструкциям трубчатых абсорберов для низкотемпературной очистки и осушки природного и попутного газов на промыслах преимущественно в труднодоступных районах, например в условиях Крайнего Севера, а также для установок разделения углеводородных газов низкотемпературной абсорбцией и позволяет интенсифицировать тепломассообмен за счет турбулизации потока хладоносителя и предварительного охлаждения абсорбента. Абсорбер имеет корпус, разделенный трубными решетками с пучком прямых труб на три камеры: верхнюю, среднюю и нижнюю. Средняя камера абсорбера снабжена трубами, навитыми на прямые трубы абсорбера и соединенными в нижней части камеры с входным распределительным коллектором, который подключен к патрубку ввода регенерированного неохлажденного абсорбента, а в верхней части сообщающимися с полостью верхней камеры. 5 з. п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 0 53/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4645907/26 (22) 06.02.89 (46) 07.07.91. Бюл. Рв 25 (71) Институт газа АН УССР (72) А.И.Пятничко, В.Г.Ковальчук, Т.К.Крушневич и Б.Г.Берго (53) 66.071.7.05 (088.8) (56) Рамм В.M. Абсорбция газов. — М.: Химия, 1976, с. 595. (54) ТРУБЧАТЫЙ АБСОРБЕР (57) Изобретение относится к конструкциям трубчатых абсорберов для низкотемпературной очистки и осушки природного и попутного газов íà промыслах преимущественно в труднодоступных районах, например в условиях Крайнего Севера, а также

Изобретение относится к конструкциям трубчатых абсорберов для низкотемпературной очистки и осушки природного и попутного газов на промыслах преимущественно в труднодоступных районах, например в условиях Крайнего Севера, а также для установок разделения углеводородных газов низкотемпературной абсорбцией.

Цель изобретения — интенсификация тепломассообмена эа счет турбулиэации потока хладоносителя и предварительного охлаждения абсорбента.

На фиг. 1 изображен абсорбер, продольный разрез (с витыми трубами, совместно охватывающими пучок прямых труб абсорбера; на фиг. 2 — то же, с витыми трубами перекрестно охватывающими пучок прямых труб абсорбера; на фиг. 3 — то же, с витыми трубами, индивидуально охватыва„„5Q„„1660717 А1

1 для установок разделения углеводородных газов низкотемпературной абсорбцией и позволяет интенсифицировать тепломассообмен за счет турбулизации потока хладоносителя и предварительного охлаждения абсорбента. Абсорбент имеет корпус, разделенный трубными решетками с пучком прямых труб на три камеры: верхнюю. среднюо и нижнюю. Средняя камера абсорбера снабжена трубами, навитыми на прямые трубы абсорбера и соединенными в нижней части камеры с входным распределительным коллектором, который подключен .к патрубку ввода регенерированого неохлажденного абсорбента, а в верхней части сообщающимися с полостью верхней камеры. 5 з.п, ф-лы. 4 ил.

l ющими прямые трубы абсорбера, для случая, когда верхние открытые концы витых труб жестко закреплены в трубной решетке; и на фиг. 4- то же, с витыми трубами, индиви- 0 дуально охватывающими прямые трубы аб- О сорбера и подключенными в верхней части С) к коллектору, связанному с верхней камерой трубопроводом. ° е и

Абсорбер (фиг. 1 — 4) содержит корпус 1 и трубные решетки: верхнюю 2, нижнюю 3, соединенные пучком прямых труб 4.

Трубные решетки 2 и 3 разделяют по- лость корпуса 1 абсорбера на три камеры: верхнюю, среднюю и нижнюю.В средней камере размещены витые трубы 5 дополнительного теплообменного контура для охлаждения регенерированного абсорбента до рабочей температуры -10)-(-30 С), нижние концы которых объединены в коллектор

1660717

30

50

6, соединенный с патрубком 7 для ввода регенерированного абсорбента (например, от не показанного на чертежах блока регенерации абсорбента), а верхние концы обьединены в коллектор 8 (фиг, 1, 2 и 4), соединенный с патрубком 9 для вывода охлажденного регенерированного абсорбента или непосредственно вмонтированы в верхнюю 2 трубную решетку (фиг, 3). Верхняя камера корпуса 1 снабжена патрубком

10 для ввода охлажденного регенерированного абсорбента, патрубком 11 для вывода очищенного газа.

Средняя камера корпуса 1 снабжена патрубками: для ввода регенерированного абсорбента 7, для вывода охлажденного регенерированного абсорбента 9, для ввода хладоносителя 12, для вывода хладоносителя 13. Патрубки 9 и.10 соединены трубопроводом 14, Нижняя камера снабжена патрубком 15 для ввода газа и патрубком 16 для вывода насыщенногоабсорбента.

Витые трубы 5 могут быть различным образом расположены относительно пучка прямых труб 4 абсорбера, В одном частном случае (фиг. 1) они совместно охватывают пучок труб 4, причем возможно их перекрестное (фиг. 2) расположение между собой, В другом случае (фиг. 3 и 4) витые трубы

5 индивидуально охватывают прямые трубы

4 в пучке абсорбера. Кроме того, верхние концы витых труб могут быть, как было указано, жестко закреплены в трубной решетке

2 и открытие в верхнюю камеру корпуса 1 абсорбера (фиг. 3) или могут быть объединены в коллектор 8, соединенный трубопроводом 14 с верхней камерой корпуса 1 (фиг. 4).

В общем виде ниэкотемпературную абсорбционную очистку газов в предлагаемом абсорбере проводят следующим образом.

При пуске абсорбера вначале обеспечивают устойчивую циркуляцию хладоносителя через среднюю камеру корпуса 1, Затем через патрубок 7. и коллектор 6 в витые трубы 5 подают регенерированный (неохлажденный) абсорбент, который, проходя по

-витым трубам, охлаждается хладоносителем и через коллектор 8, патрубок 9, соединительный трубопровод 14, а также патрубок 10 поступает в верхнюю камеру корпуса 1, а иэ нее — s прямые трубы 4 пучка абсорбера.

Через патрубок 15 и нижнюю камеру корпуса 1 в пучок прямых труб 4 абсорбера противотоком абсорбенту подают очищаемый газ. Охлажденный абсорбент, стекая по трубам 4 пучка абсорбера и контактируя с поднимающимся газом, очищает его от примесей и собирается в нижней камере корпуса 1, откуда его выводят на регенерацию через патрубок 16, Очищенный газ выходит в верхнюю камеру корпуса 1 и через патрубок 11 паступает на выход из абсорбера (например, в трубопроводдля подачи потребителю).

По мере насыщения абсорбента примесями из газа выделяется теплота абсорбции, которая снимается хладоносителем, смывающим пучок прямых труб 4 абсорбера. Витые трубы 5, турбулизируя поток хладоносителя, проходящего через среднюю камеру корпуса 1, интенсифицируют процесс отвода тепла абсорбции от пучка прямых труб 4 и тем самым способствуют повышению эффективности очистки газа, Технико-экономические преимущества предлагаемого абсорбера по сравнению с известным заключаются в следующем.

В техническом отношении обеспечено такое взаимодействие потоков, участвующих в тепломассообмене, при-котором имеется возможность одним и тем же хладоносителем осуществлять предварительное охлаждение абсорбента и отвод выделяющегося тепла абсорбции.

За счет совмещения предварительного охлаждения абсорбента и отвода тепла абсорбции в одном, аппарате достигается: уменьшение удельной материало- и металлоемкости установок абсорбции; снижение удельных энергозатрат, За счет снабжения абсорбера дополнительным теплообменным контуром с витыми трубами улучшается качество очистки газа, Формула изобретения

1. Трубчатый абсорбер, включающий корпус, разделенный трубными решетками на три камеры, верхнюю с патрубком вывода очищенного газа, среднюю с пучком прямых труб и патрубками ввода и вывода хладоносителя, нижнюю с патрубками вывода насыщенного абсорбера и ввода очищаемого газа. патрубок ввода абсорбента, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена путем турбулизации потока хладоносителя и предварительного охлаждения абсорбента, патрубок ввода абсорбента размещен в нижней части средней камеры, снабженной входным распределительным коллектором, соединенным с патрубком ввода абсорбента, дополнительными трубами, навитыми на прямые трубы, и подсоединенными нижними концами к входному коллектору, а верхними сообщающимися с полостью верхней камеры.

2. Абсорбер по п.1, отл и ч а ю щи йс я тем, что он снабжен размещенным в

1660T17

17 верхней части средней камеры выходным распределительным коллектором, к которому подсоединены верхние концы дополнительных труб, при этом выходной коллектор соединен с верхней камерой посредством переливного трубопровода.

3. Абсорбер по и, 1, а т л и ч а ю щ и йс я тем, что дополнительные трубы навиты на пучок прямых труб.

4. Абсорбер по пп. 1 и 3, о т л и ч а юшийся тем, что дополнительные трубы перекрестно навиты на пучок прямых труб.

5, Абсорбер по и, 1, о т л и ч а ю щ и й5 с я тем, что дополнительные трубы навиты на каждую прямую трубу.

6. Абсорбер по и. 1, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что верхние концы дополнительных труб сообщены с верхней камерой через

10 верхнюю трубную решетку.

1660717

Nu_#_

guz5

Составитель Г.Урусова

Техред M.Моргентал Корректор М,Кучерявая

Редактор Г.Гербер

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2073 . Тираж 441 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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