Сжижающая установка для летательного аппарата



Сжижающая установка для летательного аппарата
Сжижающая установка для летательного аппарата

 


Владельцы патента RU 2521124:

Беляев Вячеслав Иванович (RU)

Изобретение относится к летательным аппаратам (ЛА) и может быть использовано в двигателях ЛА для разделения компонентов газовых смесей. Аэродинамическая сжижающая установка для ЛА содержит корпус, воздухозаборник с устройством для сдавливания охлаждения и закручивания входящего воздушного потока, сверхзвуковое сопло с каналом охлаждения, перфорированными стенками и кольцевым щелевым каналом для отвода жидкой фазы. Изобретение позволяет повысить эффективность работы двигателя ЛА. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к авиационно-космической технике и связанным с ней технологиям и устройствам для сжижения газов и разделения газовых смесей.

Изобретение может быть эффективно использовано в летательных аппаратах, оснащенных как двигателями ВРД, ПВРД, ГПВРД, использующими в качестве окислителя кислород воздуха, так и в аэрокосмических самолетах с ядерным реактивным двигателем, работающим на атмосферной (воздушной) среде /1/, и предназначенных для выполнения долговременных полетов одновременно в атмосфере и в безвоздушном пространстве.

Известна «Система запуска и транспортирования полезной нагрузки», в которой для увеличения высоты взлета на ПВРД аэрокосмический аппарат (АКА) оснащен оборудованием для сжижения и накопления забираемого за время взлета атмосферного воздуха /2/.

Известен также воздушно-космический самолет (ВКС) с ВРД, который оборудован ожижителем атмосферного воздуха теплообменного типа, выполненным в виде установленного на корпусе фюзеляжа отдельного блока с возможностью его отделения и сброса после взлета /3/.

Используемое в этих аналогах сжижающее оборудование «теплообменного типа», в котором сжижение воздуха осуществляется путем теплообмена с ожижителем, обладает значительным весом и недостаточно высокой производительностью. Это ограничивает возможность накопления необходимого для осуществления долговременных полетов в безвоздушном пространстве бортового запаса сжиженного воздуха (окислителя).

Известны способы сжижения газов, включающие процессы сжатия и предварительного охлаждения, осевого закручивания газового потока и его последующего расширения до точки росы в сверхзвуковом сопле с отделением жидкой фазы за счет действия центробежных сил (/4/, /5/).

Устройства для реализации этих процессов содержат средства для подвода (трубопровод) и нагнетания (компрессор) газа в камеру давления для его сжатия, устройства для его предварительного охлаждения (теплообменник) и закручивания (шнек, циклон), сверхзвуковое адиабатическое сопло для образования жидкой фазы (за счет расширения газового потока до точки росы), а также устройства для отбора жидкой фазы. Например, в аналоге /4/ отбор жидкой фазы осуществляется с помощью перфорированной стенки сверхзвукового сопла, на которую направляется парожидкостная смесь. В аналоге /5/ отбор жидкой фазы производится с помощью кольцевой щели, образованной стенками сверхзвукового сопла и установленного в нем с зазором полого усеченного конуса.

Аналоги /4/ и /5/ не предназначены и не могут осуществлять разделение жидких фаз в сжижаемой газовой смеси на отдельные компоненты (фракции), например сжижаемого воздуха на жидкий кислород и жидкий азот.

Наиболее близким изобретению является известная аэродинамическая (то есть использующая для сжижения атмосферной среды энергию напора набегающего воздушного потока) сжижающая установка аэрокосмического самолета (АКС). При этом АКС может быть оснащен как ВРД, ПВРД, так и работающим на забираемой при полете воздушной среде ядерным реактивным двигателем (ЯРД) /6/.

Данная аэродинамическая сжижающая установка - прототип - размещена на (в) корпусе фюзеляжа летательного аппарата и содержит охлаждаемый воздухозаборник с устройством для закрутки входящего потока (шнеком, циклоном), охлаждаемое сверхзвуковое сопло для расширения до точки росы забираемой при полете воздушной среды и устройство для отвода образующейся жидкой фазы в виде кольцевого щелевого канала, образованного стенками сопла и полого конуса с каналом для выброса не сконденсировавшейся в сопле части потока. Щелевой канал сообщен с бортовым криогенным баком для накопления и хранения сжиженной воздушной среды. Особенность ее работы заключается в том, что подвод воздушной массы осуществляется с помощью воздухозаборника за счет и в процессе полета летательного аппарата в атмосфере. А сжатие и осевое закручивание воздушного потока с расчетным центробежным ускорением, а также последующее расширении его до точки росы в сверхзвуковом сопле осуществляются исключительно за счет использования кинетической энергии скоростного напора воздушного потока.

Недостатком данной сжижающей установки-прототипа является то, что она не разделяет жидкие фазы сжижаемой атмосферной газовой (воздушной) смеси на отдельные компоненты (фракции), в частности, воздуха на жидкий кислород и жидкий азот. Применительно к летательным аппаратам такое разделение важно не само по себе, а дает возможность существенно повысить эффективность работы и их двигателей, и длительности их полета в безвоздушном пространстве.

Так, для летательных аппаратов с ВРД, ПВРД такое разделение дает возможность накапливать на борту и использовать не сжиженную газовую смесь (78% азота и 21% кислорода), а чистый кислород и тем самым повысить и эффективность работы двигателей, и длительность полета в безвоздушном пространстве. А применительно к ЯРД разделение жидких компонентов газовой смеси, в частности воздушной среды, на жидкий кислород и жидкий азот позволяет использовать в качестве рабочего тела компонент, создающий при прочих равных условиях более высокую удельную тягу.

Другим недостатком прототипа является то, что не сконденсировавшаяся в сжижающей установке часть низкотемпературной (приближающейся к точке росы) атмосферной среды не используется полезно, а выбрасывается наружу. При этом теряется и часть (до двух третей) забираемой из атмосферы для сжижения воздушной среды, которая потенциально могла бы быть полезно использована (и повторно, и в качестве охладителя сопла, воздухозаборника) и затраченная на ее охлаждение энергия. Этот недостаток снижает эффективность работы (термодинамический КПД) сжижающей установки и, соответственно, эффективность осуществления полета.

С целью повышения эффективности работы двигателей летательных аппаратов и продолжительности полета в безвоздушном пространстве за счет разделения жидких фаз при сжижении атмосферной газовой, в частности, воздушной смеси на отдельные компоненты, в частности на жидкий кислород и жидкий азот, и их более эффективного раздельного использования и предлагается настоящее изобретение.

Поставленная цель (технический результат) достигается тем, что в дополнение к имеющемуся щелевому каналу для отвода жидкой фазы газа с более низкой температурой точки росы, применительно к воздуху - азота, стенки сверхзвукового сопла на расчетном расстоянии от его входа в сопло выполнены перфорированными с возможностью отвода из состава сжижаемой газовой смеси жидкой фазы газа с более высокой температурой точки росы, применительно к воздуху - кислорода, с их накоплением и хранением в раздельных баках.

С целью повышения эффективности работы (термодинамического КПД) аэродинамической сжижающей установки за счет использования несконденсировавшейся части сжижаемой газовой (воздушной) смеси для охлаждения с последующим возвращением в сопло, канал для выброса не сконденсировавшейся в сопле части газового (воздушного) потока подключен к каналу охлаждения сопла, воздухозаборника с возможностью последующего тангенциального ввода этого потока в полость сопла.

Изобретение поясняется на следующих чертежах.

На фиг.1 показана конструкция описываемой аэродинамической сжижающей установки для летательного аппарата.

На фиг 2 показана конструкция описываемой сжижающей установки с отводом несконденсировавшейся части воздушного потока для охлаждения и последующего сжижения.

Описываемая сжижающая установка размещена на (в) корпусе фюзеляжа летательного аппарата (на чертеже не показан) и содержит воздухозаборник 1, оборудованный устройствами для охлаждения (за счет охлаждения стенок) и закручивания, например, с помощью шнеков 2 входящего в него (при полете летательного аппарата) воздушного потока (показано стрелкой 3) и соединенное с воздухозаборником 1 в единый термодинамический канал сверхзвуковое сопло 4 со щелевым каналом 5 для отвода (стрелка 6), жидкой фазы. Щелевой канал 5 образован между стенками сопла 4 и установленным в нем полым коническим элементом 7 с каналом 8 для выброса (показано стрелкой 9) не сконденсировавшейся в сопле 4 части газового (воздушного) потока.

10 - сборный коллектор, 11 - криогенные трубопровод и насос 12 для отвода сжиженной фракции газа в бортовой накопительный бак 13.

Подвод воздушной среды осуществляется за счет полета, а сжатие и закрутка потока до расчетных значений давления, придание ему необходимого (расчетного) центробежного ускорения (с помощью шнека 2) и последующее расширение в сверхзвуковом сопле 4 до точки росы производятся исключительно за счет кинетической энергии создаваемого при полете скоростного напора воздушного потока.

Применительно к летательным аппаратам разделение жидких фаз кислорода и азота важно не само по себе, а тем, что дает возможность за счет их раздельного использования повысить эффективность работы двигателей и увеличить продолжительность полета в безвоздушном пространстве.

Так, для ВРД, ПВРД такое разделение дает возможность использовать в них не смесь (78% азота и 21% кислорода), а чистый кислород, что существенно повышает эффективность их работы. При этом бортовые криогенные баки полностью заняты необходимым жидким кислородом (окислителем), а не ненужным жидким азотом. То есть при неизменном объеме криогенных баков бортовой запас окислителя (кислорода) возрастает почти в четыре раза. Соответственно, при прочих равных условиях может быть увеличена продолжительность полета в безвоздушном пространстве.

Применительно к ЯРД разделение жидких компонентов газовой смеси, в частности воздушной среды на жидкий кислород и жидкий азот, позволяет использовать в качестве рабочего тела компонент, создающий при прочих равных условиях более высокую удельную тягу.

Для разделения жидких фаз при сжижении газовой смеси на отдельные компоненты (фракции), в частности воздуха на жидкий кислород и жидкий азот, в дополнение к имеющемуся щелевому каналу 5 стенки сверхзвукового сопла 4 на расчетном расстоянии от входа в него и перед щелевым каналом 5 выполнены перфорированными с каналами 14. При этом с возможностью отвода через эти каналы и коллектор 15 насосом 16 из состава сжижаемой газовой (воздушной) смеси жидкой фазы газа с более высокой температурой точки росы (в данном случае кислорода), и подачи ее по трубопроводу 17 в накопительный криогенный бак 18. А отвод жидкой фазы газа с более низкой температурой точки росы (азота) производится при этом через щелевой канал 5 с последующей подачей ее криогенным насосом 12 в накопительный бак 13. Так что при сжижении воздушной газовой смеси жидкий кислород накапливается в баке 18, а жидкий азот в баке 13.

Положительный эффект при этом достигается за счет того, что кислород имеет более высокую температуру точки росы (Ткип=91,16 К), чем азот (Ткип=77,35 К) а потому конденсируется быстрее. Кроме того его удельный вес (ρ=1140 кг/м3) в жидком стоянии больше, чем у азота (ρ=311 кг/м3). Поэтому под действием центробежного ускорения жидкая фаза кислорода стекает в каналы 14 перфорированной стенки сопла 4, расположенные ближе к входу в него, в то время как щелевой канал 5, расположенный в конце сопла, предназначен для отвода жидкой фазы азота с более низкой температурой точки росы.

С целью повышения эффективности работы (термодинамического КПД) аэродинамической сжижающей установки за счет использования несконденсировавшейся части сжижаемой газовой (воздушной) смеси для охлаждения с повторным возвращением в сопло канал 8 для выброса не сконденсировавшейся в сопле 4 части потока подключен трубопроводами 19 к каналу охлаждения 20 воздухозаборника 1 и сопла 4 с возможностью последующего тангенциального ввода (стрелка 21) через каналы 22 в его полость (фиг.2). 23 - условно автоматические клапаны - регуляторы и необходимые другие известные устройства.

Таким образом, с помощью изобретения достигается двойной положительный эффект, а именно и разделение жидких фаз газовой, в рассматриваемом конкретном случае воздушной смеси, и за счет такого разделения (на что, собственно, и направлен технический результат) повышение эффективности работы двигателей (и типа ВРД, и ЯРД) летательных аппаратов, соответственно, увеличение продолжительности их полета в безвоздушном пространстве. При этом полезным использованием несконденсировавшейся части газового потока для охлаждения и повторного использования повышается эффективность работы (термодинамический КПД) сжижающей установки.

Источники информации

1.Р.Бассард, Р. ДЕ Лауэр. Ядерные двигатели для самолетов и ракет. Пер. с английского под ред. О.Н.Фаворского. М., 1967, стр.88, рис.2-18.

2. Патент RU 2233772, МПК В64G 1/14, 2004.

3. Патент RU 2000258, МПК В64G 1/14, 1993.

4. Патент США №3528217 А, 1970.

5. Патент RU №2139479, МПК F25J 1/00, 1999.

6. Патент RU №2397924, МПК F25J 1/00, 2010 - прототип.

1. Аэродинамическая сжижающая установка для летательного аппарата, включающая установленные на (в) корпусе летательного аппарата воздухозаборник с устройством для сдавливания, охлаждения и закручивания входящего воздушного потока и сверхзвуковое сопло с кольцевым щелевым каналом для отвода жидкой фазы, образованным стенками сопла и размещенным в нем полым элементом с каналом для выброса несконденсировавшегося газа, отличающаяся тем, что с целью повышения эффективности работы двигателей летательных аппаратов и продолжительности полета в безвоздушном пространстве за счет разделения жидких фаз при сжижении атмосферной газовой, в частности воздушной, смеси на отдельные компоненты, в частности на жидкий кислород и жидкий азот, и их раздельного использования в дополнение к имеющемуся щелевому каналу для отвода жидкой фазы газа с более низкой температурой точки росы, применительно к воздуху - азота, стенки сверхзвукового сопла на расчетном расстоянии от его входа в сопло выполнены перфорированными с возможностью отвода из состава сжижаемой газовой смеси жидкой фазы газа с более высокой температурой точки росы, применительно к воздуху - кислорода, с их накоплением и хранением в раздельных баках.

2. Сжижающая установка по п.1, отличающаяся тем, что с целью повышения эффективности работы канал для выброса не сконденсировавшегося в сопле газа подключен к каналу охлаждения воздухозаборника и сопла с возможностью последующего тангенциального ввода в его полость.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Изобретение касается способа утилизации газов выветривания, включающего сепарацию и компримирование, сначала газы выветривания сепарируют, после чего жидкую фазу направляют на стабилизацию или хранение, а газовую фазу - на компримирование до давления 0,2 МПа.

Изобретение относится к технологии подготовки и переработки попутного газа в товарную продукцию. Попутный газ, после отделения от него конденсата (нефтяных и бензиновых фракций), представляющий легкие фракции газа, охлаждают в теплообменнике, подвергают сепарации в центробежном сепараторе, в результате которой выделенный конденсат вместе с конденсатом после первичной сепарации поступает на разделение ректификацией на нефть и бензин, а легкие фракции подвергают двухступенчатому компремированию.

Изобретение относится к технологии подготовки и переработки попутного газа в товарную продукцию. Способ заключается в том, что попутный нефтяной газ после охлаждения в рекуперативном теплообменнике сепарируют в многоступенчатом центробежном сепараторе от нефтебензиновых жидких фракций, водного конденсата и механических примесей, которые выводят для дальнейшей переработки на газофракционирующую установку, а газообразную фракцию направляют на двухступенчатое компремирование.

Группа изобретений относится к химической, газовой и нефтяной отраслям промышленности и может быть использована для выделения из природного газа гелиевого концентрата, азота, метана и жидких углеводородов (С2+).

Изобретение относится к установкам для переработки нефтяных газов. Комплекс содержит последовательно расположенные блок адсорбционной осушки и очистки газа, снабженный адсорберами с цеолитом, и блок низкотемпературной конденсации, снабженный устройством охлаждения газа.

Изобретение относится к области обработки углеводородов. Способ обработки пластового флюида, полученного в ходе реализации в подземном пласте процесса тепловой обработки in situ с получением потока жидкости и первого потока газа, включает криогенную обработку первого потока газа с целью получения второго потока газа и третьего потока.

Изобретение относится к способам очистки и разделения гелийсодержащих топливных газов, включая природный и попутный нефтяной газы. .

Изобретение относится к отраслям промышленности, использующим ископаемое топливо, например электроэнергетике, химии, нефтехимии, металлургии, коксохимии. .

Изобретение относится к технологическим процессам получения инертных газов и может быть использовано для получения ксенонового концентрата из потока ксеноносодержащего кислорода.

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано на газоконденсатных месторождениях, расположенных в зоне многолетнемерзлых грунтов. .

Изобретение относится к способам компримирования газа и может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для компримирования многокомпонентных газов. Способ компримирования газа включает сжатие газа, охлаждение компрессата и его сепарацию с получением сжатого газа и конденсата. Компрессат предварительно охлаждают нестабильным конденсатом в условиях стабилизации последнего. Затем компрессат смешивают с газом стабилизации и охлаждают хладоагентом и сепарируют в условиях дефлегмации с получением сжатого газа и нестабильного конденсата. Нестабильный конденсат стабилизируют с получением стабилизированного конденсата и газа стабилизации путем отгонки легких компонентов за счет нагрева компрессатом. Техническим результатом является увеличение выхода сжатого газа, уменьшение потерь целевых компонентов конденсата со сжатым газом и снижение давления насыщенных паров конденсата. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии подготовки и переработки природного или попутного нефтяного газов в сжиженный газ, представляющий собой пропан-бутановую фракцию. Исходный поток охлаждают, сепарируют и выделяют легкую часть низкомолекулярного углеводородного сырья с последующим его сжижением с выделением жидкой пропан-бутановой фракции в вихревом энергетическом разделителе. Вихревой энергетический разделитель представляет собой трехсекционную емкость, в которой вертикально размещена вихревая труба таким образом, что разделена на три секции горизонтальными перегородками - верхнюю, среднюю и нижнюю. При этом в верхней секции размещен холодный конец с теплообменником-змеевиком вихревой трубы, в средней - горячий конец, а в нижней - регулирующее устройство расхода горячего потока и сепарационное устройство по отделению из горячего потока жидкой фазы, содержащее клапан. Изобретение направлено на повышение ресурсов чистого углеводородного сырья, используемого во многих отраслях промышленности, когда исходное сырье содержит много нежелательных примесей. 2 ил.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности и может быть использовано при разделении газа. Способ разделения газа включает ввод газа в абсорбер, на верх которого подают охлажденный абсорбент, с отбором с верха абсорбера сухого газа и выводом насыщенного абсорбента с низа абсорбера в ректификационную колонну, с верха которой отбирают пропан-бутановую фракцию, которую также используют в качестве флегмы, боковым погоном через отпарную секцию выводят газовый бензин и с низа колонны выводят абсорбент, который после охлаждения возвращают на верх абсорбера, с подачей в низ абсорбера, ректификационной колонны и отпарной секции тепла. Жидкость с нижних тарелок абсорбера нагревают остатком ректификационной колонны, предварительно нагретым в кипятильнике, и подают в низ абсорбера. Технический результат - снижение энергозатрат. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области газохимии, предназначено для получения инертных газов. Способ выделения инертных газов из газов, содержащих в своем составе как минимум аргон, ксенон, криптон, азот и водород, включает охлаждение исходного потока газа, ожижение и разделение посредством одноступенчатой ректификации. Указанная ректификация происходит с получением жидких продуктов разделения: аргона и криптоноксеноновой смеси, и газообразных продуктов разделения: азота, смеси окиси углерода-азот и азотоводородной смеси. Перед ректификацией большую часть потока газов после охлаждения конденсируют, сепарируют и переохлаждают, а меньшую часть перед охлаждением подвергают сжатию. При этом смесь окиси углерод-азот подвергают каталитическому окислению окиси углерода с получением на выходе двуокиси углерода, азота и воды, а из азотоводородной смеси выделяют водород. Описано устройство для выделения инертных газов. Технический результат: снижение вредных выбросов и извлечение из хвостовых газов ценных компонентов - инертных газов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу сжижения обогащенной углеводородами, содержащей азот исходной фракции, предпочтительно природного газа. Способ содержит стадии: a) сырьевую фракцию (1) сжижают (E1, E2), b) разделяют ректификацией (T1) на обогащенную азотом фракцию (9), содержание метана в которой составляет макс. 1 об.%, и на обогащенную углеводородами, обедненную азотом фракцию (4), c) указанную фракцию (4) переохлаждают (E3) и расширяют (b), d) расширенную обогащенную углеводородами, обедненную азотом фракцию (5) разделяют (D1) на жидкую обогащенную углеводородами фракцию (6), содержание азота в которой составляет макс. 1 об.%, и фракцию (7), обогащенную азотом, и e) обогащенную азотом фракцию (7) добавляют в сырьевую фракцию (1). Способ позволяет отвести весь содержащийся в сырьевой фракции азот, либо с потоком продуктового ЖПГ, либо с высококонцентрированной азотной фракцией. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к устройству для сепарации многокомпонентной среды, а также к сопловому каналу для данного устройства, и может быть использовано для сжижения газов, их очистки или выделения из потока многокомпонентной среды одного или нескольких целевых компонентов. Устройство для сепарации включает форкамеру с установленным в ней средством закручивания потока среды, соединенный с форкамерой сопловой канал для сепарации и узел отбора капель и/или твердых частиц. Канал сепарации, содержащий конфузорный, диффузорный и расположенный между ними цилиндрический участки, отличающийся тем, что цилиндрический участок имеет длину образующей больше чем 0,1D, где D - диаметр цилиндрического участка, при этом диффузорный участок выполнен с кольцевым уступом в виде ступени, плоскость которой расположена перпендикулярно оси канала. Технический результат - снижение уровня пульсации в потоке и, как следствие, увеличение эффективности сепарации и уменьшение потерь полного давления потока среды. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу подготовки природного и попутного нефтяного газа к транспорту или переработке методом низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Способ трехступенчатой низкотемпературной сепарации газа включает сепарацию сырого газа на первой ступени с получением водного и углеводородного конденсатов, а также газа первой ступени сепарации, который подвергают дефлегмации за счет противоточного охлаждения газом и конденсатом третьей ступени сепарации с получением газа и конденсата второй ступени сепарации, а также нагретого конденсата третьей ступени сепарации и товарного газа. Газ второй ступени сепарации дросселируют в условиях эжектирования газа выветривания и сепарируют с получением газа и конденсата третьей ступени сепарации, которые подают в качестве хладагентов на дефлегмацию газа первой ступени сепарации. Нагретый конденсат третьей ступени сепарации совместно с дросселированной смесью углеводородного конденсата и конденсата второй ступени сепарации разделяют с получением газа выветривания, нестабильного конденсата и водного конденсата. При необходимости в линии газа первой и/или второй ступеней сепарации подают ингибитор гидратообразования, а отработанный раствор ингибитора гидратообразования выводят с установки. Технический результат: повышение степени извлечения тяжелых компонентов и снижение температуры точки росы товарного газа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способу подготовки природного и попутного нефтяного газа к транспорту или переработке методом низкотемпературной сепарации. Способ включает сепарацию сырого газа на первой ступени с получением водного и углеводородного конденсатов, а также газа первой ступени сепарации, который подвергают дефлегмации за счет противоточного охлаждения газом и конденсатом третьей ступени сепарации с получением газа и конденсата второй ступени сепарации, а также нагретого конденсата третьей ступени сепарации и товарного газа. Газ второй ступени сепарации смешивают с газом выветривания, дросселируют и сепарируют с получением газа и конденсата третьей ступени сепарации, которые подают в качестве хладоагентов на дефлегмацию газа первой ступени сепарации, при этом конденсат третьей ступени сепарации подают с помощью насоса. Нагретый конденсат третьей ступени сепарации совместно с углеводородным конденсатом первой ступени сепарации и конденсатом второй ступени сепарации разделяют при давлении, близком к давлению первой и второй ступеней сепарации, с получением газа выветривания, нестабильного конденсата и водного конденсата. При необходимости в линии газа первой и/или второй ступеней сепарации подают ингибитор гидратообразования, а отработанный раствор ингибитора гидратообразования выводят с установки. Технический результат: увеличение выхода товарного газа, повышение степени извлечения тяжелых компонентов, исключение эжектирования газа выветривания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способам низкотемпературного разделения газовых смесей. Способ разделения газовой смеси осуществляют при поточном движении газовой смеси. Выделение компонентов осуществляют из потока газовой смеси путем прямого введения на каждой стадии непосредственно в поток газовой смеси низкотемпературного хладагента. Хладагент представляет собой продукт разделения газовой смеси, полученный на каждой стадии охлаждения смеси и выделения компонентов. При этом часть каждого полученного продукта разделения доохлаждают с использованием внешнего холода, после чего возвращают напрямую на все стадии охлаждения газовой смеси и выделения газовых компонентов. Поток газовой смеси, прошедший все стадии охлаждения и выделения компонентов, доохлаждают с использованием внешнего холода и возвращают напрямую на предыдущие стадии охлаждения смеси и выделения компонентов, образуя многократные циклы движения и охлаждения потока газовой смеси. Использование данного изобретения приводит к сокращению капитальных, эксплуатационных и энергетических затрат с обеспечением высокой степени разделения газовых смесей любого состава. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к газонефтяной промышленности, в частности к обработке углеводородного газа с использованием низкотемпературного процесса, и может быть использовано в процессах промысловой подготовки к транспорту продукции газоконденсатных месторождений. Способ подготовки углеводородного газа к транспорту включает следующие этапы. Подают пластовый газ в сепаратор первой ступени. Компримируют и охлаждают отсепарированный в сепараторе первой ступени газ. Подают отсепарированный в сепараторе первой ступени газ через теплообменник первой ступени охлаждения в сепаратор второй ступени. Подают отсепарированный в сепараторе второй ступени газ через теплообменник второй ступени охлаждения и редуцирующее устройство в сепаратор третьей ступени. Подают жидкость из сепаратора второй ступени в сепаратор третьей ступени. Направляют газ из сепаратора третьей ступени в редуцирующее устройство, чем обеспечивают дополнительное получение холода. Подают газ из редуцирующего устройства в теплообменник второй ступени охлаждения, чем обеспечивают дополнительную рекуперацию холода. Направляют газ из теплообменника второй ступени охлаждения в редуцирующее устройство. Подают газ из редуцирующего устройства в теплообменник первой ступени охлаждения и далее этот газ выводят из установки. Использование изобретения приводит к повышению энергоэффективности процесса подготовки газа с применением многоступенчатой низкотемпературной сепарации газа. 1 ил., 1 табл.
Наверх