Установка разделения углеводородной смеси

 

Использование: в газоперерабатывающей , нефтяной, нефтехимической и ряде других смежных отраслях промышленности с целью повышения эффективности и надежности . Сущность изобретения: установка включает теплообменники, холодильник скомпримированной смеси, соединенный с сепаратором, имеющим выход отсепарированного газа и выход сконденсированной жидкости, который соединен с массообменной колонной, имеющей выход сухого газа, жидкости и снабженной контуром подвода тепла, включающим рекуперативный теплообменник , соединенный входом с колонной над глухой тарелкой. Установка снабжена эжектором, пассивное сопло которого соединено с выходом рекуперативного теплообменника , активное сопло подключено ко входу смеси в холодильник или к выходу сухого газа массообменной колонны или выходу отсепарированного газа, а выход эжектора подсоединен к колонне под глухой тарелкой. 1 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1761171 А1 (19) (11) ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТBY

IQi

1

1 ) (21) 4885591/26 (22) 23,11,90 (46) 15.09,92, Бюл. ¹ 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа (72) Ю, А. Арнаутов, А, С, Меренов, Л, Н, Карепина, С. А, Черкашин и Л. М, Тириакиди (56) Патент США № 4177964, кл. F 27 J 3/02, 1987.

Патент США N 4687499, кл, F 25 J 3/02, 1987, (54) УСТАНОВКА РАЗДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОЙ СМЕСИ (57) Использование: в газоперерабатывающей, нефтяной, нефтехимической и ряде других смежных отраслях промышленности с целью повышения эффективности и надежности. Сущность изобретения: установИзобретение относится к области аппаратурного оформления процессов тепломассообмена в системе газ (пар) — жидкость, преимущественно, абсорбционных колонн, абсорбционно-отпарных колонн, и может быть использовано в газоперерабатывающей, нефтяной, нефтехимической и ряде других смежных отраслях промышленности.

Известна установка разделения углеводородной смеси, включающая холодильник скомпримированного газа, сепаратор, имеющий выход отсепарированного газа и выход сконденсированной жидкости, который соединен с деметанизатором. Деметанизатор снабжен контуром подвода тепла, имеющим рекуперативный теплообменник, и имеег выход сухого газа и конденсата.

Недостатком данной установки являетcs. низкая эффективность и надежность ус(s1)s В 01 D 3/02, F 25 J 3/02 ка включает теплообменники, холодильник скомпримированной смеси, соединенный с сепаратором, имеющим выход отсепарированного газа и выход сконденсированной жидкости, который соединен с массообменной колонной, имеющей выход сухого газа, жидкости и снабженной контуром подвода тепла, включающим рекуперативный теплообменник, соединенный входом с колонной над глухой тарелкой. Установка снабжена эжектором, пассивное сопло которого соединено с выходом рекуперативного теплообменника, активное сопло подключено ко входу смеси в холодильник или к выходу сухого газа массообменной колонны или выходу отсепарированного газа, а выход эжектора подсоединен к колонне под глухой тарелкой. 1 ил. тановки при запуске, переходных режимах

v, отключениях контуров подвода тепла, т,к. работа контура зависит от столба жидкости на глухой тарелке, и расположения патрубка ввода нагретой среды под глухую тарелку.

Наиболее близким по технической сущности является установка для разделения углеводородной смеси, включающая рекуперативные теплообменники, холодильник скомпримированного газа, сепаратор, имеющий выход отсепарированного газа, соединенный через детандер с деметанизатсром, и выход сконденсированной жидкос) и, который соединен с деметанизатором, имеющим контуры подвода тепла, каждый 1 з которых включает рекуперативный теплообменник, соединенный входом с деметанизатором на глухой тарелкой, а выходом — под глухой тарелкой.

1761171

10

Недостатками известной установки являются низкая эффективность и надежность установки при запуске, переходных режимах и отключениях контуров подвода тепла, в связи с тем, что работа контуров подвода тепла зависит только от высоты столба жидкости между уровнем на глухой тарелке и штуцером ввода газожидкостной смеси под глухую тарелку и от разности плотностей поступающей в рекуперативный теплообменник холодной жидкости и нагретой газожидкостной смеси после теплообменника и при колебаниях этих параметров наступают нарушение режима работы контуров, т.е. или перегрев, или недогрев до полного отключения, что нарушает режим эффективной работы установки в целом.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности установки, Поставленная цель достигается тем. что установка разделения углеводородной смеси, включающая теплообменники, холодильник скомпримированной смеси, соединенный с сепаратором, имеющим выход от сепарированного газа, и выход сконденсированной жидкости, который соединен с массообменной колонной, имеющей выходы сухого газа и жидкости, снабженной контуром подвода тепла, включающим рекуперативный теплообменник, соединенный входом с колонной над глухой тарелкой, снабжена эжектором, пассивное сопла которого соединено с выходом рекуперативного теплообменника, активное сопло подключено ко входу смеси в холодильник или к выходу сухого газа массообменной колонны, или выходу отсепарирован ного газа, а выход эжектора подсоединен к колонне под глухой тарелкой, Предлагаемая совокупность признаков позволяет обеспечить регулирование работы контура подвода тепла массообменной колонны путем подачи необходимого количества газожидкостной смеси или сухого газа в зависимости от технологических условий к активному соплу эжектора, что позволяет включить в работу контур тепла на начальных стадиях запуска установки, исключить инертность вывода колонны на режим работы при запуске, нестабильную работу установки при переходных режимах и отключениях контуров подвода тепла, так как в данном случае повышается движущая сила процесса, за счет снижения плотности потока, подаваемого в колонну под глухую тарелку, и наличия эффекта инжекции при дросселировании газа через эжектор. В результате это обеспечивает эффективность и

55 надежность установки на этапах пуска и работы устройства.

На чертеже представлено эскизное изображение предлагаемой установки разделения углеводородной смеси.

Установка включает теплообменник 1, холодильник 2 скомпримированной смеси, соединенный с сепаратором 3. Сепаратор 3 имеет выход отсепарированного газа 4 и выход сконденсированной жидкости 5, который соединен с массообменной колонной (деметанизатором) 6. Колонна 6 имеет выходы сухого газа 7, жидкости 8, Колонна 6 снабжена контуром подвода тепла 9, включающим рекуперативный теплообменник

10, который. соединен входом с колонной 6 над глухой тарелкой 11 и установлен на нулевой отметке (ниже глухой тарелки) на вертикальном трубопроводе 12, по которому подается восходящий поток газожидкостной смеси в колонну 6, Кроме того, выход теплообменни а 10 соединен с пассивным соплом эжектора 13, активное сопла которого может быть подключено ко входу скомпримированной смеси в холодильник 2 или к выходу сухого газа 7, или к выходу отсепарированного газа 4 (на чертеже последние два подключения показаны пунктиром) в зависимости от технологических условий, состава сырья, процесса, осуществляемого в колонне 6 (абсорбция, деметанизация, абсорбционно-отпарной процесс) и т.п. Выход эжектора 13 подсоединен к колонне 6 под глухой тарелкой 10. Колонна 6 имеет подогреватель 14.

Установка работает следующим образом.

Углеводородная смесь с давлением

8,2 МПа и температурой 7,6 С поступает после теплообменников в холодильник 2, где охлаждается до температуры -10 С и о двухфазный поток направляется в сепаратор 3, где происходит разделение углеводородной смеси на отсепарированный газ и сконденсировавшуюся жидкость, Газ через выход 4 дросселируется и с давлением

7,9 МПа направляется на смешение с сухим газом, поступающим из колонны 6. Жидкость после дросселирования до давления

7,9 МПа с температурой-10,4 С направляется на верхнюю тарелку колонны 6 на деметанизацию. которая осуществляется при давлении 7,9 МПа и при температуре низа колонны 68 С. которая поддерживается подогревателем 14. В контуре подвода тепла

8 осуществляется рекуперация холода жидкостных потоков в колонне 6 следующим образом. Жидкость с глухой тарелки с температурой 6,1 С в количестве 97070 кг/ч нагревается 8 теплообменнике 10 до 25,4 С

1761171

Составитель Л,Карепина

Техред М.Моргентал Корректор И. Шулла

Заказ 3204 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 и образовавшийся двухфазный поток подается в пассивное сопло эжектора 13, в активное сопла которого подается поток смеси высокого давления, который отбирается перед входом в холодильник 2 в количестве 10% от основного потока (8430 кг/ч), или часть сухого газа отбираемого из колонP ны 6, или отсепарированного газа из сепаратора 3, в зависимости от технологических условий работы установки. Получаемый в эжекторе газожидкостный поток подается в колонну 6 под глухую тарелку, при этом повышается движущая сила процесса на 35—

40%, за счет снижения плотности потока, подаваемого в колонну 6 и эффекта инжекJ ции при дросселировании газа через эжектор 13, Технико-экономическое сравнение предлагаемого решения с прототипом показывает, что предлагаемая установка эффективна и надежна в режимах ее пуска и работы, так как исключает инертность Bblвода колонны на заданный режим работы, нестабильную работу установки при переходных режимах. повышая движущую силу процесса за счет снижения плотности потока в контуре тепла и наличия эффекта инжекции.

Формула изобретения

5 Установка разделения углеводородной смеси, включающая теплообменники, холодильник скомпримированной смеси, соединенный с сепаратором, имеющим выход отсепарирован ного газа и выход сконденси10 рованной жидкости, который соединен с массообменной колонной, имеющей выход сухого газа жидкости и снабженной контуром подвода тепла, включающим рекуперативный теплообменник, соединенный

15 входом с колонной над глухой тарелкой, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности и надежности, она снабжена эжектором, пассивное сопло которого соединено с выходом рекуперативного теп20 лообменника, активное сопло подключено к входу смеси в холодильник, или к выходу сухого газа массообменной колонны, или выходу отсепарированного газа, а выход эжектора подсоединен к колонне под глухой

25 тарелкой.