Способ глубокой осушки газа (варианты)


 


Владельцы патента RU 2568210:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к способам адсорбционной осушки газов. Способ включает компримирование предварительно очищенного сырого газа с получением компрессата, охлаждение компрессата до температуры адсорбции сторонним теплоносителем, по меньшей мере, частью редуцированного осушенного газа, сепарацию компрессата с получением конденсата и газа сепарации, адсорбционную осушку компрессата и регенерацию адсорбента, при этом осушенный газ редуцируют до давления использования, нагревают компрессатом и подают потребителю. Изобретение обеспечивает эффективную осушку газа и снижение объема загрузки адсорбента. 2 н. и 2 з.п ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к способам адсорбционной осушки газов и может найти применение в различных отраслях промышленности для осушки газа вплоть до температуры точки росы минус 100°C и ниже.

Известен способ осушки сжатого газа [RU 2182513, МПК B01D 53/26, опубл. 20.05.2002 г.], включающий его компримирование, пропускание сжатого газа (компрессата) через два поочередно работающих на осушку адсорбера, периодически переключаемых с режима осушки на режим регенерации, которую осуществляют путем нагрева адсорбера и удаления десорбированных компонентов, причем, после предварительного нагрева адсорбера до 150-170°C в закрытом состоянии, десорбированные компоненты удаляют из адсорбента путем периодического сообщения адсорбера с атмосферой импульсами, а нагрев продолжают до достижения температуры адсорбера 360-380°C, после чего адсорбер охлаждают.

Недостатками известного способа являются:

- отсутствие предварительного охлаждения компрессата с выделением и удалением конденсата водяного пара увеличивает требуемый объем загрузки адсорбента,

- сброс в атмосферу газа и десорбируемых компонентов делает нецелесообразным или невозможным использование способа для осушки горючих, ядовитых и т.п. газов,

- необходимость нагрева адсорбера до высокой температуры увеличивает энергоемкость и приводит к большой продолжительности охлаждения адсорбера, что также требует увеличения объема загрузки адсорбента.

Наиболее близка по технической сущности к заявляемому изобретению компрессорная станция [RU 2133874, МПК F04B 41/02, F04D 27/00, опубл. 27.07.1999 г.], способ работы которой предусматривает глубокую осушку газа и включает компримирование сырого газа, предварительно подвергнутого первичной очистке, с получением горячего сжатого газа (компрессата), его осушку и подачу потребителю. Регенерацию адсорбента осуществляют при пониженном давлении, близком к давлению сырого газа, для чего часть осушенного газа подвергают первичному редуцированию, нагреву горячим газом регенерации в рекуперативном теплообменнике, подвергают вторичному редуцированию до давления регенерации, нагревают до рабочей температуры регенерации и обратным током продувают регенерируемый адсорбент с получением газа регенерации, насыщенного парами воды, который после охлаждения в рекуперационном теплообменнике смешивают с сырым газом. Пары воды при этом конденсируются, а конденсат сепарируется при первичной очистке. После окончания регенерации адсорбента его охлаждают частью редуцированного осушенного газа. Способ осуществляют с использованием двух адсорберов, которые попеременно работают в режиме осушки и регенерации.

Недостатками известного способа являются:

- большой объем загрузки адсорбента из-за высокого влагосодержания компрессата вследствие отсутствия его предварительного охлаждения и сепарации конденсата,

- низкая глубина осушки газа из-за подачи на осушку горячего компрессата и большой объем загрузки адсорбента из-за снижения динамической емкости адсорбента при высокой температуре адсорбции.

Задачей изобретения является углубление осушки газа и снижение объема загрузки адсорбента.

Достигаемый технический результат:

- углубление осушки газа за счет редуцирования осушенного компрессата,

- снижение объема загрузки адсорбента за счет снижения температуры адсорбции и влагосодержания компрессата путем его предварительного охлаждения.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем компримирование предварительно очищенного сырого газа с получением компрессата, адсорбционную осушку последнего и последующую регенерацию адсорбента, особенность заключается в том, что компрессат предварительно охлаждают до температуры адсорбции сторонним теплоносителем, по меньшей мере частью редуцированного осушенного газа и сепарируют, а осушенный газ редуцируют до давления использования, нагревают компрессатом и подают потребителю.

Описанный вариант применим для глубокой осушки газов, имеющих в области применяемых давлений положительный эффект Джоуля-Томпсона, когда при снижении давления наблюдается снижение температуры газа.

В другом варианте способа, при осушке газов, имеющих отрицательный эффект Джоуля-Томпсона, указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем компримирование предварительно очищенного сырого газа с получением компрессата, адсорбционную осушку последнего и последующую регенерацию адсорбента, особенность заключается в том, что компрессат охлаждают до температуры адсорбции сторонним теплоносителем и сепарируют, а осушенный газ редуцируют до давления использования и подают потребителю.

Газ регенерации целесообразно смешивать с сырым газом или утилизировать иным способом.

В предлагаемых вариантах способа предварительное охлаждение компрессата сторонним теплоносителем, редуцированным осушенным газом (только в первом варианте) и последующая сепарация конденсата позволяет снизить влагосодержание компрессата, за счет чего уменьшить объем загрузки адсорбента, а понижение температуры адсорбции (в первом варианте) позволяет дополнительно повысить глубину осушки газа.

Редуцирование осушенного компрессата позволяет повысить глубину осушки газа за счет пропорционального снижения его влагосодержания.

Давление компримирования устанавливают исходя из требуемого остаточного влагосодержания в осушенном газе при давлении потребления, поскольку отношение давление компримирования к давлению потребления близко к кратности снижения влагосодержания газа при его редуцировании.

Температуру адсорбции устанавливают не ниже температуры замерзания воды или гидратообразования компрессата и регулируют, изменяя соотношение подачи внешнего хладоагента и редуцированного осушенного газа в теплообменники.

Предлагаемый способ по первому варианту (фиг. 1) осуществляют следующим образом. Предварительно очищенный сырой газ (I) сжимают компрессором 1, компрессат (II) охлаждают в теплообменнике 2, в рекуперационном теплообменнике 6 и сепарируют в сепараторе 3 с получением конденсата (III), который выводят с установки, и газа сепарации (IV), который подвергают адсорбционной осушке на блоке 4 с получением газа регенерации (V), который утилизируют или смешивают с сырым газом (на схеме не показано), и осушенного газа (VI), который редуцируют в устройстве 5, нагревают до температуры потребления в рекуперационном теплообменнике 6, подавая в последний по меньшей мере часть осушенного редуцированного газа, и направляют потребителю.

При осуществлении предлагаемого способа по второму варианту (фиг. 2) предварительно очищенный сырой газ (I) сжимают компрессором 1, компрессат (II) охлаждают в теплообменнике 2 и сепарируют в сепараторе 3 с получением конденсата (III), который выводят с установки, и газа сепарации (IV), который подвергают адсорбционной осушке на блоке 4 с получением газа регенерации (V), который утилизируют или смешивают с сырым газом (на схеме не показано), и осушенного газа (VI), который редуцируют в устройстве 5, и направляют потребителю.

Сущность изобретения поясняет следующий пример. Природный газ с содержанием паров воды 16 г/м3 сжимают трехступенчатым компрессором до 20,0 МПа с получением компрессата с температурой 122°C, который охлаждают воздухом и редуцированным осушенным газом до 30°C и подвергают адсорбционной осушке цеолитом NaA до влагосодержания 2 мг/м3, после чего редуцируют до давления 1,0 МПа, нагревают и получают осушенный газ с влагосодержанием 0,1 мг/м3, что соответствует температуре точки росы около минус 100°C. Загрузка адсорбента при 8-часовом цикле адсорбции составила 3,2 кг/1000 м3 сырого газа.

Способ по прототипу в аналогичных случаях позволяет осушать природный газ до температуры точки росы не ниже минус 55°C, а загрузка адсорбента при 8-ми часовом цикле адсорбции составляет 107 кг/1000 м3 сырого газа.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет углубить осушку газа, снизить объем загрузки адсорбента и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

1. Способ получения глубоко осушенного сжатого газа, включающий компримирование предварительно очищенного сырого газа с получением компрессата, адсорбционную осушку последнего и последующую регенерацию адсорбента, отличающийся тем, что компрессат предварительно охлаждают до температуры адсорбции сторонним теплоносителем, по меньшей мере частью редуцированного осушенного газа и сепарируют, а осушенный газ редуцируют до давления использования и нагревают компрессатом и подают потребителю.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что газ регенерации смешивают с сырым газом или утилизируют иным способом.

3. Способ получения глубоко осушенного сжатого газа, включающий компримирование предварительно очищенного сырого газа с получением компрессата, адсорбционную осушку последнего и последующую регенерацию адсорбента, отличающийся тем, что компрессат охлаждают до температуры адсорбции сторонним теплоносителем и сепарируют, а осушенный газ редуцируют до давления использования и подают потребителю.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что газ регенерации смешивают с сырым газом или утилизируют иным способом.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к способу сепарации жидкости от газа и к устройству для его осуществления, например, перед процессом осушки газа от влаги или процессом его компримирования.

Описан способ безотходной подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений, включающий сепарацию скважинной продукции в смеси с продуктом каталитической переработки с получением газа сепарации и конденсата, комплексную подготовку газа сепарации с получением товарного газа и широкой фракции легких углеводородов, каталитическую переработку широкой фракции легких углеводородов с получением газа как продукта каталитической переработки, при этом каталитическую переработку широкой фракции легких углеводородов осуществляют после смешения последней с конденсатом.

Изобретение относится к способам адсорбционной осушки и может найти применение в нефтегазовой и других отраслях промышленности для осушки горючих газов. Способ включает адсорбционную осушку отсепарированного газа, регенерацию адсорбента путем продувки нагретым газом, для чего снижают давление до давления ниже давления адсорбции с получением редуцированного газа, продувают адсорбент первой частью газа окисления с получением первого продувочного газа, затем продувают адсорбент второй частью газа окисления, после продувают редуцированным газом с получением второго продувочного газа, поднимают давление до давления адсорбции и охлаждают адсорбент путем продувки осушенного газа, которую затем смешивают с остальной частью осушенного газа, при этом смесь первого и второго продувочных газов подвергают каталитическому окислению кислородсодержащим газом с получением газа окисления, который разделяют на две части и направляют на продувку адсорбента.

Изобретение относится к адсорбционной осушке газов и может найти применение в различных отраслях промышленности для осушки газа до температуры точки росы минус 70°C и ниже.

Изобретение относится к способу адсорбционной осушки газов и может найти применение в нефтегазовой и других отраслях промышленности для осушки горючих газов. Способ включает адсорбционную осушку предварительно очищенного осушаемого газа при температуре адсорбции, регенерацию адсорбента путем косвенного нагрева адсорбента до температуры регенерации теплоносителем, последующий отдув паров воды из свободного пространства адсорбера частью осушенного газа, а также охлаждение регенерированного адсорбента до температуры адсорбции воздухом.

Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно к патронам влагоотделителя для устройств обеспечения сжатым воздухом тормозов транспортных средств.

Изобретение относится к отделению частиц от газовых потоков с помощью туманоуловителя с волоконным слоем. Волокнистый слой в сборе содержит опору, имеющую верхний конец, нижний конец и цилиндрическую стенку.

Изобретение относится к устройству для удаления влаги из газовых сред. Адсорбционный осушитель содержит две секции, объединенные в один аппарат посредством общего корпуса и связанные между собой распределительными обвязками для газовых потоков, верхние входные и нижние выходные камеры с патрубками для осушаемого и осушенного газа и единые магистрали для теплоносителя.

Изобретение относится к аппарату для отделения капель жидкости, увлекаемых газом или паром, проходящим через аппарат. Сепаратор жидкости содержит блоки из параллельных гофрированных пластин, расположенных на расстоянии друг от друга.

Способ сушки влажного газового потока, обогащенного CO2, из способа кислородного горения включает: сжатие влажного газового потока, обогащенного CO2, до рабочего давления способа сушки, охлаждение влажного газового потока, обогащенного CO2, по меньшей мере, в одном охладителе, альтернативно, сушку влажного газового потока, обогащенного CO2, по меньшей мере, в одной сушилке, которая содержит, по меньшей мере, один слой десиканта, и регенерацию слоя десиканта посредством прохождения нагретого регенерирующего газа через сушилку в направлении, противоположном направлению потока влажного газового потока, обогащенного CO2, разделение высушенного газового потока, обогащенного CO2, в способе очистки на газовый поток очищенного СО2 и отработанный газовый поток, обогащенный азотом и кислородом, при этом отработанный газовый поток, обогащенный азотом и кислородом, используют в качестве регенерирующего газа, и после регенерации сушилку продувают, по меньшей мере, один раз газовым потоком высокого давления, обогащенным CO2, поступающим из компрессора, и при этом сушилку загружают до рабочего давления способа сушки газовым потоком высокого давления, обогащенным CO2, поступающим из компрессора, перед каждым способом сушки.

Изобретение относится к технике и технологии подготовки газа и может быть использовано в технологических процессах низкотемпературной переработки газа с целью получения сжиженного природного газа (СПГ) и позволяет расширить диапазон применения установки за счет обеспечения подготовки углеводородного газа для комплексных технологических линий по сжижению природного газа при повышении эффективной работы адсорбционного блока как по осушке газа, так и по его очистке от вредных примесей, в том числе от ртути, и при полной утилизации отработанного газа регенерации.

Изобретение относится к способам адсорбционной осушки и может найти применение в нефтегазовой и других отраслях промышленности для осушки горючих газов. Способ включает адсорбционную осушку отсепарированного газа, регенерацию адсорбента путем продувки нагретым газом, для чего снижают давление до давления ниже давления адсорбции с получением редуцированного газа, продувают адсорбент первой частью газа окисления с получением первого продувочного газа, затем продувают адсорбент второй частью газа окисления, после продувают редуцированным газом с получением второго продувочного газа, поднимают давление до давления адсорбции и охлаждают адсорбент путем продувки осушенного газа, которую затем смешивают с остальной частью осушенного газа, при этом смесь первого и второго продувочных газов подвергают каталитическому окислению кислородсодержащим газом с получением газа окисления, который разделяют на две части и направляют на продувку адсорбента.

Изобретение относится к адсорбционной осушке газов и может найти применение в различных отраслях промышленности для осушки газа до температуры точки росы минус 70°C и ниже.

Изобретение относится к способу адсорбционной осушки газов и может найти применение в нефтегазовой и других отраслях промышленности для осушки горючих газов. Способ включает адсорбционную осушку предварительно очищенного осушаемого газа при температуре адсорбции, регенерацию адсорбента путем косвенного нагрева адсорбента до температуры регенерации теплоносителем, последующий отдув паров воды из свободного пространства адсорбера частью осушенного газа, а также охлаждение регенерированного адсорбента до температуры адсорбции воздухом.

Изобретение относится к системе для получения кислорода в учреждении, содержащей по меньшей мере одно устройство для получения медицинского воздуха, блок адсорбции с перепадом давления, который служит для получения потока кислорода, и учреждение, содержащее сеть трубопроводов для медицинского воздуха и вакуумную систему, причем по меньшей мере одно устройство для получения медицинского воздуха присоединено к сети трубопроводов для медицинского воздуха, при этом по меньшей мере первая часть потока получаемого медицинского воздуха подается из по меньшей мере одного устройства для получения медицинского воздуха к сети трубопроводов для медицинского воздуха.

Адсорберная емкость для адсорбции газообразных загрязнений из газового потока, включающая вертикальную стеночную перегородку, размещенную на внутренней поверхности стенки абсорберной емкости, и опору слоя, размещенную ниже вертикальной стеночной перегородки и прикрепленную к внутренней поверхности стенки адсорберной емкости для поддерживания адсорбентного материала, где адсорбентный материал удерживается внутри опорой слоя, стенкой адсорберной емкости и вертикальной стеночной перегородкой таким образом, что по меньшей мере 90% объема, созданного между вертикальной стеночной перегородкой и внутренней поверхностью адсорберной емкости, не содержат адсорбентный материал.

Адсорбер // 2554588
Изобретение относится к технике очистки газов адсорбентами, а именно к газоочистному оборудованию, и может найти применение в химической, металлургической и других отраслях промышленности для очистки газовых смесей.

Изобретение относится к устройству для удаления влаги из газовых сред. Адсорбционный осушитель содержит две секции, объединенные в один аппарат посредством общего корпуса и связанные между собой распределительными обвязками для газовых потоков, верхние входные и нижние выходные камеры с патрубками для осушаемого и осушенного газа и единые магистрали для теплоносителя.

Группа изобретений относится к способу отделения вредных веществ из газового потока и касается способа удаления вредных веществ из диоксида углерода и устройства для его осуществления.

Изобретение относится к способу компримирования и адсорбционной осушки газов и может найти применение в различных отраслях промышленности для получения глубоко осушенного сжатого газа.

Изобретение относится к оборудованию для адсорбционной очистки газов от примесей, в частности, углеводородных газов от воды, углекислого газа, сероводорода и других компонентов, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, газоперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности. Адсорбер для очистки газов включает цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, один или несколько слоев адсорбента, нижнюю и верхнюю распределительные решетки, каждая из которых укладывается на опорные колосниковые решетки, штуцера ввода очищаемого газа и вывода очищенного газа, штуцера ввода и вывода газа регенерации, системы установки датчиков температуры и давления, люки для загрузки и выгрузки адсорбента, люки-лазы, нижняя распределительная решетка под первым по ходу потока очищаемого сырья слоем адсорбента выполнена либо из горизонтально расположенной сетки Джонсона, либо из сплошного или перфорированного листа с круглыми отверстиями, кромки которых сопряжены с вертикальными стаканами из сетки Джонсона, верхняя распределительная решетка над последним по ходу потока очищаемого сырья слоем адсорбента выполнена из горизонтально расположенной сетки Джонсона или сплошного или перфорированного листа с круглыми отверстиями, кромки которых сопряжены с вертикальными стаканами из сетки Джонсона. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх