Устройство для утилизации кислого газа


 


Владельцы патента RU 2497570:

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ ФИНАНСОВО-ПРОМЫШЛЕННАЯ КОМПАНИЯ "КОСМОС-НЕФТЬ-ГАЗ" (RU)

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на нефте-газоперерабатывающих заводах (НПЗ, ГПЗ). Устройство для утилизации кислого газа снабжено теплообменным аппаратом, выполненным в виде регенератора и рекуператора газотурбинной установки регенеративного цикла, в которой после турбины последовательно установлены камера сгорания, регенератор, рекуператор и конвертер. Конвертер изготовлен с элементами подвода в продукты сгорания водного раствора кальцинированной соды, отвода в атмосферу обезвреженных газов и отбора полученных водных растворов сульфитов и бисульфитов натрия. Изобретение позволяет расширить и упростить технологии и снизить затраты при утилизации кислого газа. 1 ил.

 

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на нефтегазовых перерабатывающих заводах (НПЗ, ГПЗ).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для переработки (утилизации) кислого газа в серную кислоту, содержащее последовательно соединенные камеру сгорания, котел-утилизатор, воздуходувку, теплообменный аппарат и конвертер, который загружен катализатором окисления SO2 в SO3. (139. Переработка кислого газа. - Нефтегазовые технологии. №4, апрель 2005 г. - прототип).

Недостатком известного устройства является наличие затратного процесса и капиталоемкого оборудования из-за потребления электроэнергии от внешнего источника, а также небольшой спрос на конечный продукт.

Технической задачей данного изобретения является расширение и упрощение технологий переработки кислого газа и повышение экономичности процесса.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве, содержащем последовательно соединенные смеситель газов, камеру сгорания, теплообменный аппарат и конвертер, согласно изобретению в нем теплообменный аппарат выполнен в виде регенератора и рекуператора газотурбинной установки регенеративного цикла, установленных последовательно с камерой сгорания, в дымовой трубе, при этом конвертер изготовлен с элементами орошения продуктов сгорания водным раствором кальцинированной соды, отвода в атмосферу обезвреженных газов и отбора полученных водных растворов сульфитов и бисульфитов натрия.

Выполнением теплообменного аппарата в виде регенератора и рекуператора газотурбинной установки (ГТУ) регенеративного цикла достигается эффективное использование тепловой энергии технологического процесса путем превращения ее в электрическую. Данная электроэнергия может быть использована на собственные нужды и для других потребителей, что повышает экономичность процесса.

Последовательным расположением после турбины ГТУ камеры сгорания, регенератора и рекуператора достигается осуществление процесса сжигания при подаче низконапорного газа любого состава, что расширяет и упрощает технологию процесса утилизации кислого газа и повышает надежность работы оборудования.

Для описания предложенного способа утилизации кислого газа на фиг.1 схематично представлено устройство.

Устройство выполнено с тремя функциональными блоками: с газотурбинной установкой (ГТУ) 1, смесителем газов 2 и конвертером 3.

ГТУ предназначена для подачи воздуха (кислорода) в технологический процесс и преобразования тепловой энергии в электрическую.

Смеситель газов предназначен для «обогащения» кислого газа топливным (природным) газом в заданном соотношении с целью обеспечения его полного сжигания.

Конвертер предназначен для изменения агрегатного состояния газовой среды и отделения полезных продуктов.

В свою очередь ГТУ выполнено с регенеративным циклом и содержит воздушный компрессор 4, турбину 5, регенератор 6, камеру сгорания 7, свободную турбину 8, электрогенератор 9, рекуператор 10. Воздушный компрессор 4 расположен на одном валу с турбиной 5 и предназначен для повышения давления атмосферного воздуха. Регенератор 6 предназначен для нагрева воздуха после компрессора до рабочей температуры турбины. Камера сгорания 7 расположена после свободной турбины 8, обеспечивает сжигание топливной смеси кислого газа и создает определенную температуру перед регенератором 6. Свободная турбина 8 предназначена для привода электрогенератора 9 и при одновальной схеме ГТУ выполняется с турбиной 5 за одно целое. Рекуператор 10, например, с протоком воды предназначен для понижения температуры продуктов сгорания, поступающих в конвертер. В качестве теплоносителя рекуператора кроме воды можно использовать воздух и другие среды.

Смеситель газов содержит элементы системы подвода топливного 11 и кислого 12 газов.

Конвертер содержит элементы систем подвода 13 водного раствора кальцинированной соды, отвода 14 обезвреженных газов и отбора 15 сульфитов, бисульфитов натрия.

Для упрощения описания предложенного технического решения системы управления и регулирования, а также трубопроводы с запорной и регулирующей аппаратурой на фиг.1 не показаны.

Устройство для утилизации кислого газа работает следующим образом.

Запуск ГТУ начинается с раскрутки компрессора 4 и турбины 5, например, электростартером (на фиг.1 не показан). Воздух после компрессора поступает в регенератор 6, затем на турбину 5, турбину 8 и попадает в камеру сгорания 7. При определенных оборотах компрессора в камеру сгорания из смесителя подают топливную смесь и организуют горение. Продукты сгорания проходят через регенератор 6, подогревают в нем воздух, который поступает на турбины 5 и 8, увеличивая их мощность. При определенных оборотах компрессора электростартер отключается и ГТУ выходит на номинальный режим «самоходом». В свою очередь свободная турбина 8 приводит во вращение электрогенератор, который подключается к нагрузке. На основном режиме температурная карта следующая. Температура воздуха после компрессора (до регенератора) при степени сжатия 4, 2 будет порядка 170°С, после регенератора - 750°С, после турбин - 460°С. В камере сгорания сжигание осуществляется при коэффициенте избытка воздуха (α) около α=1, после чего вторичным расходом воздуха температура снижается до 800°С.После регенератора температура продуктов сгорания ожидается до порядка 230°С. Для снижения температуры с 230 до 60°С, которая необходима для работы конвертера, служит рекуператор 10, например, с протоком воды. В конвертер подают водный раствор кальцинированной соды, которая связывает в продуктах сгорания кислый газ и позволяет образовать водные растворы сульфитов, бисульфитов и другие аналогичные компоненты. При этом обезвреженные газы выбрасываются в атмосферу.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает новый подход к утилизации кислого газа с упрощением конструкции и повышением экономичности технологического процесса. Последнее достигнуто за счет эффективного использования типового оборудования и собственного тепла для выработки электроэнергии, которая используется на собственные нужды и для других потребителей.

Устройство для утилизации кислого газа, содержащее последовательно соединенные смеситель газов, камеру сгорания, теплообменный аппарат и конвертер, отличающееся тем, что в нем теплообменный аппарат выполнен в виде регенератора и рекуператора газотурбинной установки регенеративного цикла, установленных последовательно с камерой сгорания, в дымовой трубе, при этом конвертер изготовлен с элементами орошения продуктов сгорания водным раствором кальцинированной соды, отвода в атмосферу обезвреженных газов и отбора полученных водных растворов сульфитов и бисульфитов натрия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС) для осушки природного газа высокого давления.
Изобретение относится к производству упаковочных материалов (стенки упаковки и упаковочные изделия) для продуктов питания и конкретно относится к поглощающей кислород смеси, применяемой в качестве поглотителя кислорода в упаковке для пищевых продуктов, композиции, содержащей полимерную смолу и указанную поглощающую кислород смесь, и к изделию - упаковке.

Изобретение относится к бачку для хранения паров топлива для установки на моторных транспортных средствах. .

Изобретение относится к реакторной системе, абсорбенту и способу осуществления реакции в подаваемом материале. .

Изобретение относится к области химии. .

Адсорбер // 2460574
Изобретение относится к технике очистки адсорбентами, а именно к газоочистному оборудованию, и может найти применение в химической, металлургической и других отраслях промышленности для очистки газовых смесей.

Изобретение относится к области подготовки газов, в частности к подготовке природного и попутного нефтяного газа к дальнейшему транспорту, глубокой очистке газов от влаги, тяжелых углеводородов, различных механических примесей, подготовки природного и попутного нефтяного газа для использования в качестве топлива печей нагрева, котельных, газопоршневых или газотурбинных установок.

Изобретение относится к области химии. Сырьевой поток 209 разделяют в первой адсорбционной системе с переменным давлением (PSA1) на первую фракцию 210, включающую в значительной степени адсорбированные компоненты и на вторую фракцию 212, включающую в значительной степени неадсорбированные компоненты, при этом первая фракция 210 включает большую часть СН4 и CO2 из сырьевого потока, а вторая фракция 212 включает большую часть Н2 и СО из сырьевого потока. Первую часть второй фракции 214 подают во вторую систему PSA2. Разделяют первую часть второй фракции во второй системе PSA2 на третью фракцию 213, включающую в значительной степени адсорбированные компоненты, и четвертую фракцию 217, включающую в значительной степени неадсорбированные компоненты. При этом третья фракция 213 включает большую часть N2, CO и CO2 и диоксида углерода, включенного в первую часть, а четвертая фракция 217 - большую часть Н2 в первой части. Пропускают, по меньшей мере, часть второй части 215 второй фракции или четвертой фракции 217 с образованием рециркулированного потока в процесс конверсии 208 синтез-газа, включающего большую часть H2 и СО из потока неконвертированного газа. Объединяют части первой фракции 210 и третьей фракции 213 в поток и подают вторую часть первой фракции 210 в качестве сырьевого газа в процесс производства синтез-газа. Изобретение позволяет повысить эффективность. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к технике осушки и очистки экологически чистых углеводородных газов - пропеллентов и может быть использовано в газовой, нефтехимической, а также бытовой химии. Способ получения углеводородных пропеллентов включает комплексную осушку и очистку углеводородного сырья и выделение композиции углеводородного пропеллента. В качестве углеводородного сырья используют пропанбутановую фракцию, или изобутан, или н-бутан, или пропан, или смесь пропана и н-бутана. Осушку и очистку осуществляют путем пропускания сырья в жидкой фазе через сорбенты в трех последовательно расположенных адсорберах. Первый по ходу технологического процесса адсорбер заполнен оксидом алюминия, второй по ходу технологического процесса адсорбер заполнен цеолитом NaA, а третий по ходу технологического процесса адсорбер заполнен цеолитом NaX. Заданную композицию пропеллента получают после третьего по ходу адсорбера, причем в случае использования в качестве углеводородного сырья смеси пропана и н-бутана заданную композицию пропеллента получают в смесителе смешением пропана и н-бутана при массовом отношении, равном 0,96. Достигаемый при этом технический результат заключается в получении продукции высокого качества с низким содержанием влаги и сернистых соединений, а также в снижении эксплуатационных и капитальных затрат на реализацию и проведение процесса. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к технологии осушки и очистки экологически чистых углеводородных газов-пропеллентов, и может быть использовано в газовой, нефтехимической, а также бытовой химии. Способ осушки и очистки углеводородных пропеллентов включает комплексную глубокую осушку и очистку углеводородного сырья, которую осуществляют путем пропускания смеси в жидкой фазе через сорбенты в трех последовательно расположенных адсорберах. Первый по ходу технологического процесса адсорбер заполнен оксидом алюминия, второй по ходу технологического процесса адсорбер заполнен оксидом алюминия или цеолитом NaA и третий по ходу технологического процесса адсорбер заполнен цеолитом NaX или цеолитом СаА, или цеолитом СаХ. Достигаемый при этом технический результат заключается в получении высококачественной продукции с низким содержанием влаги и сернистых соединений, а также в снижении эксплуатационных и капитальных затрат на проведение процесса. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области химии и биотехнологии. Способ непрерывного выделения и концентрирования водорода из биосингаза, состоящего из пяти и более компонентов, включающий подачу биосингаза из реактора (пиролизного реактора или биореактора) с помощью компрессора в мембранный модуль для предконцентрирования водорода в пермеате или ретентате и последующую подачу пермеата (после дополнительного компремирования) или ретентата (без дополнительного компремирования) в блок короткоцикловой адсорбции с получением на выходе концентрата водорода. При этом мембраны с селективностью H2/CO2>1 используют для предконцентрирования водорода в виде пермеата; мембраны с селективностью H2/CO2<1 используют для предконцентрирования водорода в виде ретентата. Технический результат заключается в обеспечении возможности выделения водорода из биогаза и возможности длительного применения мембраны. 2 н.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области реакторных емкостей с радиальным потоком. Реактор содержит цилиндрическую оболочку емкости, имеющую вертикальную продольную ось, верхнюю крышку и нижнюю крышку; нижнюю опорную плиту, расположенную внутри оболочки и соединенную с нижней крышкой; цилиндрическую пористую внешнюю корзину, расположенную концентрически внутри оболочки вдоль продольной оси и прикрепленную к верхней крышке и нижней опорной плите; и цилиндрическую пористую внутреннюю корзину, расположенную концентрически внутри пористой внешней корзины вдоль продольной оси и имеющую сплошную секцию, прикрепленную к верхней крышке емкости, пористую секцию, прикрепленную к нижней опорной плите, и съемную секцию, закрепленную между ними. Способ загрузки реактора включает в себя этапы, на которых удаляют съемную секцию из внутренней корзины и плотно загружают один или более слоев активных материалов по окружности пространства через отверстие, образованное за счет удаления съемной секции, с использованием загрузочного устройства и затем повторно устанавливают съемную секцию перед началом эксплуатации. Изобретение обеспечивает равномерную загрузку активных материалов в реактор, высокую производительность и надежность. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для отделения по меньшей мере одного газообразного компонента из отработанного газа установки для изготовления жидкого чугуна, жидкого стального полуфабриката или губчатого железа. На первом этапе поток отработанного газа при первом давлении проходит через, по меньшей мере, один адсорбционный сепаратор, посредством чего газообразный компонент преобладающим образом отделяется из отработанного газа. На втором этапе газообразный компонент при втором давлении, которое ниже, чем первое давление, преобладающим образом удаляется из адсорбционного сепаратора. Изобретение позволяет создать способ и устройство, которое не требует технического обслуживания, обуславливает низкие инвестиционные затраты и затраты энергии и характеризуется незначительной занимаемой площадью. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ относится к очистке природного газа с помощью одного или большего числа адсорберов и к регенерации адсорберов. Способ включает прохождение сырья, содержащего природный газ, через первый адсорбер для получения продукта, содержащего очищенный природный газ; регенерацию второго адсорбера на стадии нагревания, и регенерацию второго адсорбера на стадии охлаждения. Стадия нагревания включает отделение части сырья, содержащегося в газе регенерации, подачу газа регенерации в осушитель для удаления воды, затем нагревание газа регенерации, и подачу газа регенерации во второй адсорбер для регенерации второго адсорбера. Стадия охлаждения включает подачу в начале стадии охлаждения, по меньшей мере, части текучей среды, находящейся во втором адсорбере, в осушитель для десорбирования воды из молекулярного сита в осушителе, и затем охлаждение второго адсорбера. Технический результат - минимизация потерь продукта или сырья, включающего природный газ, используемого в качестве газа регенерации. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу регенерации очистительного слоя, находящегося в сосуде, который применяется в процессах полимеризации олефинов, а также к системе регенерации очистительного слоя, находящегося в сосуде при выполнении вышеуказанного процесса. В способе используется цикл с открытым контуром. Осуществляют рециркуляцию части среды, выходящей из сосуда, в качестве подвергающейся рециркуляции композиции. Остальную часть удаляют в атмосферу. Способ включает стадии: а) обеспечение инертного газа, находящегося при первом давлении Р1; б) соединение инертного газа с подвергающейся рециркуляции композиции, поступающей из сосуда, с получением регенерирующей композиции, находящейся при втором давлении Р2; в) направление регенерирующей композиции в сосуд с целью регенерации очистительного слоя. Подвергающаяся рециркуляции композиция находится при третьем давлении Р3, таким образом, что Р1>Р2>Р3. Технический результат - разработка способа и системы регенерации очистительного слоя в один проход, которые позволяют снизить потребление инертного газа. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 пр.

Адсорбер содержит вертикальный корпус, опорную решетку с насыпным слоем адсорбента, металлические разделительные сетки и слои керамических шаров, размещенных на опорной решетке и сверху слоя адсорбента, штуцер на верхнем и нижнем днище корпуса адсорбера для входа и выхода перерабатываемого газа. Над верхним слоем адсорбента размещена горизонтальная кольцевая перфорированная перегородка, перекрывающая поперечное сечение корпуса, центральная часть которой выполнена в форме расширяющегося кверху конического стакана, на дне которого предусмотрены отверстия. Перфорированная перегородка на площади между коническим стаканом и корпусом адсорбера снабжена отверстиями с разными диаметрами и расстояниями между ними. Число отверстий и их распределение на перегородке при принятых геометрических размерах корпуса адсорбера и конического стакана определяются расходом и давлением перерабатываемого газа. Изобретение позволяет повышать надежность работы адсорбера и эффективность использования слоя адсорбента. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.
Предлагаемое техническое решение относится к области очистки инертных газов от газообразных примесей с помощью химических реагентов в промышленных установках, предназначенных для высокотемпературной обработки химически активных материалов. Предлагается способ тонкой очистки аргона от примесей азота, включающий размещение химического реагента из титанового сплава в реакторе системы очистки и нагрев его до 870-920°С, в котором в качестве реагента используют брикеты из стружечных отходов механической обработки титановых сплавов. Плотность брикета составляет не более 1,35-1,4 г/см3. Брикеты выполнены в форме пластин или дисков высотой от 7 до 18 мм, толщина стружки составляет не более 1,1-1,2 мм. Размещение брикетов в реакторе системы очистки осуществляют послойно, с расположением сторон брикета с большей площадью поверхности навстречу потоку очищаемого газа. Изобретение позволяет повысить ресурс реагента и снизить стоимость процесса очистки аргона. 3 з.п. ф-лы.
Наверх