Способ компрессии гидратообра-зующих газов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

02604 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.79 (21) 2761183/25-06 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет

Опубликовано 0702.81 Бюллетень Й9 5

Дата опубликования описания 07.0281 (54)М. Кл.

F 04 8 37/12

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытн и (53) УДК 621 51 (088, 8) (72) Авторы изобретения

Л.Ф. Смирнов и Э.A. Бакум (73) Заявитель

Физико-химический институт АН Украинской ССР (54) СПОСОБ КОМПРЕССИИ ГИДРА1ООБРАЗУЮЦИХ

ГАЗОВ

Изобретение относится к способам компрессии гидратообразующих газов.

Известен способ компрессии гидратообразующих газов путем образования гидратов при контакте газа низкого давления с водой, перемещения гидратов в зону плавления и нагрева с разложением их на ваду и гаэ высокого давления (1).

Недостатком известного способа является необходимость в повышении давления всей суспензии (гидраты и большое количество балластной воды) от низкого до высокого, на что требуются большие энергозатраты (при работе в непрерывном режиме), низкий выход газа высокого давления в виду остатка газообразной Фазы после окончания процесса плавления в плавителе, а также бездействие плавителя на части цикла (при работе в периодическом режиме), Целью изобретения является повышение эффективности компрессии газов .

Это достигается тем, что процесс плавления проводят в нескольких секциях зоны плавления поочередно, в порядке их заполнения, причем в каждом иэ них перед началом плавления повышают давление впуском газа иэ секции с закончившимся процессом плавления.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для осуществления описываемого способа.

Устройство для компрессии гидратообразующих газов содержит кристаллизатор 1, снабженный на входе венти- . лем 2 и внутри водоохлаждаемым контуром 3, и плавнтель 4, составленный из шести секций 5, 6, 7, 8, 9 и 10, оборудованных в нижней части

Фильтрующими перегородками 11. Плавитель 4 снабжен системой трубопроводов для соединения верхних зон полостей секций, составленной иэ соединительного коллектора 12 и патрубков с запорными кранами 13, 14, 15, 16, 17 и 18. Кристаллиэатор 1 соединен с секциями плавителя 4 тру-. бопроводом 19 для транспортирования гидратной суспенэии, .уравнительным трубопроводом 20 для гаЪа и сливным трубопроводом 21 для воды. Трубопрово— ды 19, 20, и 21 встроены в теплообменник 22 и находятся между собой в тепловом контакте.

Верхние эоны полостей секций 5, 6, 7, 8, 9 и 10 соединены трубопро802604 водами с запорными кранами 23, 24, 25, 26, 27 и 28 с уравнительньР4 трубопроводом 20 и трубопроводами с вентилями 29, 30, 31, 32, 33 и 34с выходным трубопроводом 35, Полости секций оборудованы нодонагревательными контурами 36, 37, 38, 39, 40

5 и 41 и соединены с трубопроводом 19 при помощи патрубков с запорными кранами 42,43, 44, 45, 46 и 47.

Донные части секций соединены со слив» ным трубопроводом 21 патрубками с запорными кранами 48, 49, 50, 51, 52 и 53. B разрыве трубопровода 19 установлен насос 54.

Описываемый способ реализуется следующим образом. 15

Через. вентиль 2 в кристаллиэатор

1 подают гаэ, подлежащий сжатию, который контактирует в ней с водой, подаваемой в кристаллиэатор 1 по трубопроводу 21. Полость кристалли- 20 затора 1 охлаждают холодной водой, циркулирующий по контуру 3, вследствие чего при интенсивном перемешивании н ней образуются кристаллы газовых гидратов. Вместе с водой кристаллы гидратов образуют суспензию с концентрацией гидратов порядка

15-10Ъ. Суспензию выводят иэ кристаллизатора насосом 54 и подают по трубопроводу 19 при низком давлении

Р в одну из секций плавителя 4, например в секцию 5 через патрубок с краном 42. В секции 5 происходит частичное осущение суспензии вследствие отделения воды от кристаллов под действием силы тяжести и ее 35 стока через фильтрующую перегородку

11, патрубок с краном 48 и трубопровод 21. При заполнении секции 5 закрывают вентиль 29, кран 13 и открывают кран 23, обеспечивая таким 40 утем выравнивание давления в кристаллиэаторе 1 и секции 5 через уравнительный трубопровод 20.

Одновременно с заполнением гидратами секции 5 в секции 6 проводят 4 плавление гидратов и сжатый газ выводят через вентиль 30 и трубопровод

35 потребителю. Теплоту, необходимую для разложения гидратов, подводят с горячей водой, циркулирующей по контуру 37. При этом предварительно перекрывают краны 49, 43, 24 и 14.

E этому моменту времени плавление гидратов в секции 7 окончено и подача горячей воды в контур 38 прекращена. Вентиль 31 и краны 25, 44 и

50 закрыты, Открыты кран 15 и кран

16 секции 8, которая подготовлена к плавлению гидратов. Часть газа иэ секции 7 перепускают в секцию 8 до тех пор, пока давление в обеих Щ зонах не выравнивается, после чего закрывают кран 16 8 через контур 39 подают горячую воду, вызывая таким образом планление гидратов. Образующийся в процессе разло- д жения гидратов газ вынодят через вентиль 32. В этот момент открынают кран 17 секции 9 и часть газа иэ секции 7 перетекает н секцию 9, которая к этому моменту полностью заполнена гидратами, Перепуск газа проводят до тех пор, пока давление в секциях 7 и 9 не выравняется на уронне, несколько более. низком, чем и секции 7 после предыдущего перепуска газа в секцию 8, После выравнивания давления в секциях 7 и 9 закрывают кран 17 и открывают кран 18.

Просиходит повышение давления в секции 10, которая также заполнена гидратами и подготовлена к их плавлению, После выравнивания давлений в секциях 7 и 10 кран 18 закрывают.

К этому времени заканчивают заполнение секции 5, закрывают краны

42 и 23 и открывают кран 13. Часть воды из секции 5 через кран 48 выдавливается в кристаллиэатор 1, вследствие чего достигается осушка гидратов. Затем закрывают кран 48, а после выравнивания давления н секциях 7 и 5 закрывают краны 15 и 13, открывают кран 50, и вода иэ секции

7 выдавливается в кристаллиэатор 1, вследствие чего достигается осушка гидратов, Затем закрывают кран 48, а после выравнивания давления в секциях 7 и 5 закрывают краны 15 и 13, открывают кран 50, и вода из секции

7 выдавливается в кристаллиэатор 1 через теплообменник 22, в котором она охлаждается. После выравнивания давления в секции 7 и кристаллизаторе 1 открывают краны 44 и 25 и заполняют суспензией секцию 7, К этому моменту секция 8 работает в режиме плавления и вЫдает потребителю сжатый газ через вентиль 32. В секции б плавление оканчивается через некоторый промежуток времени. Закрывают вентиль 30 и открывают краны

14 и 17.. Происходит выравнивание давления в секциях 6 и 9, после чего кран 17 закрывают, а в контур 40 секции 9 подают горячую воду, после чего в ней начинается плавление гидратон с выдачей газа через вентиль

33, В это же время открывают кран

18 и выравнивают давление в секциях

6 и 10. Процесс повторяют в аналогичной последовательности. При этом краны 45, 46 и 47 используют для подачи суспенэии в соответствующие моменты времени, краны 26, 27 и 28 для уравнивания давления в кри .таллизаторе 1 и секциях плавителя 4 при заполнении секций 8, 9 и 10, краны

51, 52 и 53 -. для дренирования воды при заполнении секций 8, 9 и 10 и вентили 32, 33 и 34 — для выдачи из них газа высокого давления.

Таким образом, при таком способе кристаллиэатор работает н непрерынном режиме, а секции планителя — н

802604

Заказ 10599/44

Подписное периодическом, что обеспечивает повы. шение эффективности термокомпрессии, газов благодаря снижению расхода тепла на плавление гидратов и увеличению выхода сжатого газа.

Формула изобретения

Способ компрессии гидратообраэующих газов путем образования гидратов при контакте газа низкого давления с водой, перемещения гидратов в зону плавления и нагрева с разложением их на воду и газ высокого дав.:синя, о т л и а ю шийся тем, то,с целью повышения эффективности, проце с плавления происходит в несколь .èõ секциях зоны плавления поочередно, в порядке их заполнения, причем в каждом иэ них перед началом плавления повышают давление впуском газа из секции с закончившимся процессом плавления, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СЫА Р 2356407, кл. 260-676, 1944.

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4