Установка для охлаждения газа

 

ОП ИСД„ НИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

««741924 (5! )М. Кл. (6! ) Дополнительное K авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.08.77 (2l ) 2514341/23-26 с присоединением заявки М— (23) ттрнорнтет—

Опубликовано 25.06.80. Бюллетень ¹ 23

Дата опублнковання описания 28.06.80.

В 01 D 53/26

25 D 13/ООИ

В 01: Q 9/00

Гееударстееивй кенитет

СССР да делан изабретеввй и еткрытвй (53) УДК 66.065. .52(088. 8) (72) Авторы изобретения

Г. С. Толпекин, Г. Э. Зарницкий, А. И. Арутюнов и П. A. Теснер

Краснодарский политекнический институт (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА

Изобретение относится к очистке при родного и нефтяного газа от воды и извлечения из них тяжелых углеводородов, затрудняющих его транспортировку и переработку, к процессам кристаллизации и охлаждению.

Известен агрегат детандер-компрессор, состоящий иэ винтовых машин, камеры охлаждения, редуктора и двигателя, в качестве детандера и компрессора ис10 пользуют винтовые машины.

Использование таких агрегатов сопряжено с трудностями в связи с образованием льда и кристаллогидратов в системах установок,.которые могут привести к вынужденным их простоям. Для предотвращения обраэоиАиия льда и кристаллогидратов в подобных установкак в поток газа подают химические реагенты: метиловый, пропиловый спирты, гликоли, аммиак, хлористый кальций и др, Применение химреактивов, B свою очередь, влечет за собой необходимость выполнения psga мероприятий. Так при при2 менении гликолей необходимы установки регенерации: солей — ввода в поток газа ингибитора коррозии, метанола - обеспечения мер безопасности для предотвращения отравления окружающей среды, так как в промысловык условйяк метанол не регенерируется и дренируется вместе с водой.

Известна также установка для охлаждения газа, включающая детанцер, компрессор, камеру охлаждения, редуктор и двигатель. Газ поступает в цетандер после осушки в предварительно охлажденном, регенераторе, в котором влага вымораживается на поверхности насадки.

Однако после расширения в детандере более охлажденный газ поступает s дру гой регенератор и здесь вновь увлажняется.

При работе по етой схеме можно иэ потока газа выделить тяжелые углеводороды, не решив вопроса его осушки.

Таким образом, миновав детандер, влага все-таки остается в газе.

1924 Ф

3 74

Бель изобретения - обеспечение возмощности очистки газа от влаги и тяжелых углеводородов и обеспечение непрерывного процесса. Это достигается тем, что установка снабжена дополнительной камерой охлаждения, камерами нагревания, TpBKKOAOBhfMN кранами и коллекто рами сырого и сухого газа, причем детандер соединен входом через обратный клапан с KBMBpofl нагревания, а выходомчерез трехходовые краны с камерой охлаждения, а компрессор соединен входом через обратный клапан и трехкодовой кран с камерой охлаждения и выкодомчерез трехходовой кран с коллектором сухого газа.

С целью обеспечения чередования процессов охлаждения и нагревания камеры нагревания соединены через трехходовой кран с коллектором сырого газа.

На чертеже дана принципиальная схема предлагаемой установки.

Она содержит две ротационные машины: детандер 1 и компрессор 2, например винтовые, каждая иэ которых способна работать как в режиме компримирования (сжатия) газа, так и в режиме детандирования (расширения) его на протяжении одного цикла работы установки; реверсив ный электродвигатель 3; цифференциальный редуктор 4; две камеры 5 и 6 ох.лаждения для вымораживания влаги и вы деления конденсата из газа; трехходовые краны 7-11; обратные клапаны 12-15; .вентили 16 и 17 для сброса конденсата; коллекторы 18 и 19 соответственно сырого и сухого газа.

Ротационные машины и электродвигатель соединены через дифференциальный редуктор, который передает мощность or электродвигателя и детандера к компрессору, а также придает большую скорость вращения валу компрессора по сравнению с валом детандера для сохранения равенства объемных характеристик детандера и компрессора.

1О

S0

Установка работает в следующей последовательности.

Сырой гаэ через трехходовой кран 7 иэ коллектора сырого газа направляют в

"горячую» полость (Г) камеры 6. Далее через обратный клапан 13 газ подают в детандер 1. После охлаждения в детандере 1 через трекходовые краны 10 и 8 гаэ направляют в колодную полость (Х) камеры 5, где осаждают кристаллогидраты и конденсат на насадке камеры. При вымораживании газа происхоцит его осушка. После камеры 5 осушенный гаэ направляют через обратный клапан 14 и трехходовой кран 9 в компрессор 2. Сжатый осушенный газ после трехходового крана 11 направляют в напорный коллектор сухого газа.

При этом направлении движения газа компрессор 2 приводится во вращение цетандером 1 и электродвигателем 3 через дифференциальный редуктор 4.

Исходя из условий незабиваемости кристаллогидратами проточной части оборудования установки производят пе» реключение потока.

При атом через трехкодовый кран 7 газ подают в горячую полость (Г) камеры 5, где расплавляют кристаллогидраты, ранее образовавшиеся в холодной полости (Х). Далее через обратный клапан 12 газ подают в компрессор 2, который выполняе функции цетандера и - через трехходовые краны 8 и 10 в холодную полость (Х) камеры 6, где происходит осаждение кристаллогидратов и конденсата на насадке камеры.

Осушенный газ подают в цетандер 1, который выполняет функции компрессора через обратный клапан 15 и трехходовой кран 9. После.трехходового крана 11 сжатый осушенный гаэ направляют в напорный коллектор сухого газа. Конденсат сливают через вентили 16 и 17.

Продолжительность работы установки в течение одного полуцикла лимитируется условиями незабиваемости проточной части установки кристаллогидратами.

По экспериментальным данным, полученным на опытно-промышленной установке Краснодарского политехнического института эта продолжительность составляет 3-4 ч.

По экспериментальным данным цетандер вырабатывает порядка 30% мощности, потребляемой компрессором.

Использование предлагаемой установки позволит;

1. Применить низкотемпературную сепарацию на тех промыслах, гце перепад давления на дросселе мал и не достигается эффективная сепарация.

2. Получить достаточно низкую точку росы газа (до - 30 С) при наличии pac- о полагаемого давления на входе и установку порядка 7 кгс/см .

3. Отказаться от применения ингиби тора гидратообразования.

5 741924 6 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я с камерой нагревания, а выходом - через трехходовые краны с камерой охлаждения, а компрессор соединен входом через обратный клапан и трехходовой кран с камерой охлаждения и выходом через трехходовой кран с коллектором сухого газа, 1. Установка для охлаждения газа, содержащая детандер, компрессор, камеру охлаждения, редуктор и двигатель, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности очистки газа от влаги и тяжелых углеводородов и обеспечения непрерывного процесса, она снабжена дополнительной камерой охлаждения и камерами нагревания, трехходовыми кранами и коллекторами сырого и сухого газа, причем детандер соединен входом через обратный клапан

2, Установка по п. 1, о т л и ч а10 ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения чередования процессов охлаждения и нагревания, камеры нагревания соеди нены через трехходовой кран с: коллектором сырого газа.

C6Ip0ll <

llHHHIIH Заказ 3348/5 Тираж 809 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4