Способ утилизации газообразной среды

 

Способ может быть использован в газонефтеперерабатывающей промышленности для утилизации газообразной среды. Парогазовую смесь откачивают из вакуумной ректификационной колонны струйным аппаратом. В последнем конденсируют легкоконденсируемые компоненты смеси и сжимают неконденсируемые компоненты. Полученную газожидкостную смесь разделяют в сепараторе. Из сепаратора газ откачивают дополнительным жидкостно-газовым струйным аппаратом, в сопло которого подают жидкость-сорбент. Полученную газожидкостную смесь подают в дополнительный сепаратор, где сжатый газ отделяют от жидкой среды. Из дополнительного сепаратора сжатый газ, очищенный жидкостью-сорбентом, подают потребителю, а жидкую среду-сорбент подают в сопло дополнительного струйного аппарата. 1 ил.

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к способу сжатия газообразной среды в насосно-эжекторных установках и очистки откачиваемой газообразной среды от экологически вредных примесей.

Известен способ утилизации газообразной среды, включающий откачку парогазовой смеси из вакуумной ректификационной колонны пароструйным аппаратом, сжатие парогазовой смеси активной газообразной средой,родственной по химическому составу углеводородной составляющей откачиваемой из колонны среды, конденсацию легкоконденсируемых составляющих полученную в струйном аппарате смеси сред, разделение смеси сред на газовую и жидкую составляющие и последующую откачку газовой и жидкой составляющих [1] Однако сжатие откачиваемой среды по указанному способу имеет сравнительно низкий КПД, что связано со значительными энергозатратами на преобразование жидкой активной среды в газообразную перед подачей ее в сопло струйного аппарата и конденсацию активной среды после выхода ее из струйного аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому является способ утилизации газообразной среды, включающий откачку парогазовой смеси жидкостно-газовым струйным аппаратом из вакуумной ректификационной колонны углеводородного сырья, сжатие в струйном аппарате парогазовой смеси в процессе ее смешивания с жидкой углеводородной активной средой с одновременной конденсацией легкоконденсируемых составляющих парогазовой смеси в струйном аппарате и магистралях за ним, подачу полученной газожидкостной смеси в сепаратор и разделение в нем сред на газовую и жидкую составляющие с последующей подачей жидкой углеводородной составляющей в качестве жидкой активной среды в сопло струйного аппарата [2] Данный способ утилизации, имея достаточно высокий КПД, не обеспечивает, однако, очистку откачиваемого газа от экологически вредных примесей и не позволяет сжимать откачиваемый газ давления, при котором он может быть использован для подачи потребителю в ряде технологических процессов.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение очистки парогазовой смеси от экологически вредных примесей с одновременным увеличением степени ее сжатия.

Указанная задача решается тем, что в способе утилизации газообразной среды, включающем откачку парогазовой смеси жидкостно-газовым струйным аппаратом из вакуумной ректификационной колонны углеводородного сырья, сжатие в струйном аппарате парогазовой смеси в процессе ее смешивания с жидкой углеводородной активной средой с одновременной конденсацией легкоконденсируемых составляющих парогазовой смеси в струйном аппарате и магистралях за ним, подачу полученной газожидкостной смеси в сепаратор и разделение в нем сред на газовую и жидкую составляющие с последующей подачей жидкой составляющей в качестве жидкой углеводородной активной среды в сопло струйного аппарата, газовую составляющую откачивают из сепаратора дополнительным жидкостно-газовым струйным аппаратом, в сопло которого подают жидкую среду-сорбент экологически вредных примесей газовой составляющей, далее в дополнительном струйном аппарате дожимают газовую составляющую в процессе ее смешения с жидкой средой-сорбентом с одновременным извлечением из газовой составляющей экологически вредных примесей, полученную газожидкостную смесь подают в дополнительный сепаратор, где смесь разделяется на жидкую среду и сжатый газ, после чего сжатый газ подают из дополнительного сепаратора потребителю, а жидкую среду подают из дополнительного сепаратора в сопло дополнительного струйного аппарата, причем жидкую активную среду в сепараторе и дополнительном сепараторе в процессе работы обновляют.

Выполнение процесса сжатия двухступенчатым позволяет достаточно широко варьировать степень сжатия парогозовой смеси по ступеням в процессе ее откачки из ректификационной колонны и организовать процесс утилизации таким образом, что применение в качестве активной среды жидкостно-газового струйного аппарата первой ступени сжатия жидкой углеводородной среды позволяет за счет режимных параметров конденсировать легкоконденсирующуюся углеводородную часть парогазовой смеси в струйном аппарате и в магистралях за ним и создать в сепараторе условия для хорошего разделения подаваемой в него среды на газовую и жидкую составляющие. Применение в качестве активно жидкой среды в дополнительном струйном аппарате жидкости-сорбента, которая будет эффективно поглощать экологически вредные примеси, например такие, как сероводород, позволяет добиться высокой степени очистки подаваемого потребителю сжатого газа, причем режим работы дополнительного струйного аппарата дает возможность поглотить значительную часть примесей уже в процессе смешения жидкой и газообразной составляющей в дополнительном струйном аппарате, что повышает эффективность разделения сред в дополнительном сепараторе. Кроме того, по мере необходимости возможно перераспределение степени сжатия между первой и второй ступенями, что позволяет уменьшить энергозатраты при работе установки.

На чертеже представлена принципиальная схема насосно-эжекторной установки, в которой реализован описываемый способ утилизации газообразный среды.

Насосно-эжекторная установка содержит струйный аппарат 1, который газовым входом подключен к ректификационной колонне 2, жидкостным входом к насосу 3 и выходом к сепаратору 4. В контуре циркуляции жидкой активной углеводородной среды струйного аппарата может быть установлен холодильник 5. Газовый выход сепаратора 4 подключен к газовому входу дополнительного струйного аппарата 8, который в свою очередь жидкостным входом подключен к выходу дополнительного насоса 9 и выходом к дополнительному сепаратору 10. В контуре циркуляции активной жидкой среды-сорбента дополнительного струйного аппарата 8 также может быть установлен холодильник 11.

Установка для реализации описываемого способа утилизации газообразной среды работает следующим образом.

Жидкостно-газовый струйный аппарат 1 откачивает из вакуумной ректификационной колонны 2 парогазовую смесь, которая поступает в струйный аппарат 1, смешивается в его прочной части с жидкой углеводородной активной средой, при этом одновременно со смешением в прочной части проходит конденсация легкоконденсируемых компонентов парогазовой смеси и сжатие смеси сред. Далее образованная в струйном аппарате 1 газожидкостная смесь поступает в сепаратор 4, где она разделяется на жидкую и газовую составляющие. Жидкая составляющая в качестве жидкой активной среды подается насосом 3 на жидкостной вход струйного аппарата 1 в его сопло, а газовая составляющая откачивается из сепаратора 4 дополнительным струйным аппаратом 8, в котором газовая составляющая смешивается с жидкой активной средой-сорбентом и сжимается за счет энергии последней, при этом одновременно начинается процесс поглощения вредных примесей жидкостью-сорбентом. Из дополнительного струйного аппарата 8 образовавшаяся в последнем газожидкостная смесь поступает в дополнительный сепаратор 10, где процесс извлечения экологически вредных примесей заканчивается, а смесь разделяется на жидкую среду и сжатый газ, после чего сжатый газ из дополнительного сепаратора 10 поступает потребителю на его технологические нужды, а жидкую среду подают насосом 9 на жидкостной вход дополнительного струйного аппарата 8 в его сопло в качестве жидкой активной среды.

В процессе работы установки по мере необходимости проводят обновление жидких сред в сепараторе 4 и дополнительном сепараторе 10.

Что касается обновления жидкой среды в дополнительном сепараторе 10, то она проводится путем направления отработанной среды на регенерацию и подачу в дополнительный сепаратор 10 регенерированной жидкой среды-сорбента.

Таким образом, путем организации процесса утилизации газообразной среды описанным выше способом удается избежать выбросов в окружающую среду экологически вредных веществ, а также достигается возможность использовать газообразную среду, в частности углеводородный газ, сжатый и очищенный от большинства экологически вредных примесей в технологическом процессе, например в топливном кольце завода.

Настоящее изобретение может быть использовано для сжатия и очистки от примесей низкопотенциальных газов на предприятиях газонефтеперерабатывающей и добывающей промышленности, в нефтехимической и других отраслях.

Формула изобретения

Способ утилизации газообразной среды, включающий откачку парогазовой смеси жидкостно-газовым струйным аппаратом из вакуумной ректификационной колонны углеводородного сырья, сжатие в струйном аппарате парогазовой смеси в процессе ее смешения с жидкой углеводородной активной средой с одновременной конденсацией легкоконденсируемых составляющих парогазовой смеси в струйном аппарате и магистралях за ним, подачу полученной газожидкостной смеси в сепаратор и разделение в нем сред на газовую и жидкую составляющие с последующей подачей жидкой составляющей в качестве жидкой углеводородной активной среды в сопло струйного аппарата, отличающийся тем, что газовую составляющую откачивают из сепаратора дополнительным жидкостно-газовым струйным аппаратом, в сопло которого подают жидкую среду-сорбент экологически вредных примесей газовой составляющей, далее в дополнительном струйном аппарате дожимают газовую составляющую в процессе ее смешения с жидкой средой-сорбентом с одновременным извлечением из газовой составляющей экологически вредных примесей, полученную газожидкостную смесь подают в дополнительный сепаратор, где смесь разделяется на жидкую среду и сжатый газ, после чего сжатый газ подают из дополнительного сепаратора потребителю, а жидкую среду подают из дополнительного сепаратора в сопло дополнительного струйного аппарата, причем жидкую активную среду в сепараторе и дополнительном сепараторе в процессе работы обновляют.

РИСУНКИ

Рисунок 1