Система и способ отделения диоксида углерода

Авторы патента:

ХОЛЛ Джон К. (US)

ГЭЛЭССО Д. Энтони (US)

МЭГНУСОН Джон А. (US)

B01D53/00 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

Владельцы патента RU 2595702:

ЗЕ БОИНГ КОМПАНИ (US)

Изобретение относится к системам и способам фракционного отделения газовой смеси, содержащей диоксид углерода. Система отделения включает в себя источник газовой смеси, содержащей по меньшей мере первый компонент и второй компонент, и сепарационную установку в гидравлической связи с источником для приема газовой смеси и по меньшей мере частичного отделения первого компонента от второго компонента, причем сепарационная установка содержит по меньшей мере одно из устройств: вихревой сепаратор и емкость высокого давления. Изобретение позволяет извлекать дополнительных 20% и более нефти из подземных резервуаров. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Область техники

Данная заявка относится к фракционному отделению и, в частности, к системам и способам фракционного отделения газовой смеси, содержащей диоксид углерода.

Уровень техники

Нефтяная скважина обычно забирает приблизительно 30% нефти из подземного нефтяного резервуара во время фазы первичной добычи. Дополнительные 20% нефти могут быть извлечены применением технологий вторичной добычи, например заводнением, которое повышает горное давление. Повышенное извлечение нефти (“EOR”) обеспечивает технология третичной добычи, приводящая к извлечению дополнительных 20% и более, нефти из подземных резервуаров.

В течение процесса EOR в подземный нефтяной резервуар вводят большие количества газа, тем самым, принудительно извлекая дополнительную нефть из скважины. В качестве EOR газа обычно используют диоксид углерода, благодаря его способности смешиваться с подземной нефтью и делать нефть менее вязкой и легче поддающейся извлечению.

Большое количество инжектированного в нефтяную скважину диоксида углерода извлекается с извлекаемой нефтью. Однако извлеченный диоксид углерода обычно содержит значительные количества других компонентов, таких как водяной пар, метан, этан, пропан, бутан и пентан. Повторное использование диоксида углерода, загрязненного данными компонентами в процессе EOR, приводит к существенному снижению эффективности работы.

Существующие технологии отделения, такие как отделение аминами, отделение растворителями и отделение молекулярным ситами, являются неэффективными для отделения диоксида углерода от газового потока из нефтяной скважины из-за сравнительно высокого процента в потоке диоксида углерода. Другие технологии, такие как сжигание в кислороде, впустую растрачивают запасы углеводородов в потоке.

Соответственно, специалисты в данной области продолжают исследование и разработки в области отделения диоксида углерода от газового потока нефтяной скважины.

Сущность изобретения

В одном варианте осуществления раскрытая система отделения может включать в себя источник газовой смеси, причем газовая смесь включает в себя по меньшей мере первый компонент и второй компонент, и сепарационную установку, связанную с источником, для приема газовой смеси и по меньшей мере частичного отделения первого компонента от второго компонента, при этом сепарационная установка включает в себя по меньшей мере один вихревой сепаратор и емкость высокого давления.

В другом варианте осуществления раскрытая система вихревого разделения может включать в себя источник газовой смеси, причем газовая смесь включает в себя по меньшей мере первый компонент и второй компонент, и вихревой сепаратор, связанный с источником, при этом вихревой сепаратор выполнен с возможностью приема газовой смеси и преобразования газовой смеси в вихревой поток по меньшей мере для частичного отделения первого компонента от второго компонента.

В другом объекте раскрыта система отделения, которая включает в себя источник газовой смеси, причем газовая смесь включает в себя по меньшей мере первый компонент и второй компонент, емкость высокого давления, сообщающуюся с источником, насос, гидравлически связанный с источником, и емкостью высокого давления, при этом насос нагнетает газовую смесь в емкость высокого давления под давлением, достаточным для разделения газовой смеси по меньшей мере на жидкую фракцию и газообразную фракцию.

В другом варианте осуществления раскрыт способ вихревого разделения газовой смеси. Способ может включать в себя этапы, на которых: (1) - подают газовую смесь, имеющую по меньшей мере первый компонент и второй компонент, причем первый компонент составляет первый процент газовой смеси, (2) - направляют газовую смесь по схеме вихревого потока, причем схема вихревого потока осуществляет по меньшей мере частичное разделения первого компонента от второго компонента и (3) - забирают первую фракцию газовой смеси из схемы вихревого потока, при этом первая фракция включает в себя первый компонент и первый компонент составляет второй процент первой фракции, причем второй процент больше первого процента.

В другом варианте осуществления раскрывается способ вихревого разделения газовой смеси, который может включать в себя этапы, на которых: (1) - подают газовую смесь, включающую в себя диоксид углерода и метан, причем диоксид углерода составляет первый весовой процент газовой смеси, (2) - направляют газовую смесь по схеме.

Газовая смесь, подаваемая источником 14 газа, может включать в себя два составляющих газа или более. В первом представлении подаваемая газовая смесь может включать в себя три составляющих газа. Во втором представлении подаваемая газовая смесь может включать в себя четыре составляющих газа. В третьем представлении газовая смесь может включать в себя пять составляющих газов. В четвертом представлении газовая смесь может включать в себя шесть или более газов.

Составляющие газы газовой смеси могут быть газами при стандартной температуре и давлении (т.е. при 0°C и 1 бар). Однако специалистам в данной области техники понятно, что без отступления от объема данного изобретения температура и давление газовой смеси могут меняться по разным причинам (например, от температуры и давления в источнике 14). Предполагается присутствие жидкой и/или твердой фазы, которая проходит по системе 10, что не приводит к выходу за пределы объема данного изобретения.

В одном конкретном приложении раскрытой системы 10 источник газа 14 может быть нефтяной скважиной, а газовая смесь, подаваемая в сепарационную установку 12, может быть газовым потоком, выходящим из сепаратора нефтяной скважины для отделения газа от нефти. При обработке нефтяной скважины по способу EOR, использующему диоксид углерода, газовая смесь, полученная из газового источника 14, может быть, в первую очередь, диоксидом углерода со значительной концентрацией других составляющих, таких как водяной пар и углеводороды. Углеводородный компонент газовой смеси может также включать в себя углеводороды с длинной цепочкой, например этан, пропан, бутан и пентан.

В качестве одного примера газовая смесь, подаваемая нефтяной скважиной (источник 14), может включать в себя по меньшей мере 80% по весу диоксида углерода, причем остальное составляют другие компоненты, например водяной пар и углеводороды. В качестве другого примера газовая смесь, подаваемая нефтяной скважиной (источник 14), может включать в себя по меньшей мере 85% по весу диоксида углерода, причем остальное составляют другие компоненты, например водяной пар и углеводороды. В качестве другого примера газовая смесь, подаваемая нефтяной скважиной (источник 14), может включать в себя по меньшей мере 90% по весу диоксида углерода, причем остальное составляют другие компоненты, например водяной пар и углеводороды. В качестве еще одного примера газовая смесь, подаваемая нефтяной скважиной (источник 14), может включать в себя по меньшей мере 95% по весу диоксида углерода, причем остальное составляют другие компоненты, например водяной пар и углеводороды.

Источник 14 газа может быть в гидравлической связи с сепарационной установкой 12 посредством линии 22 гидравлической связи. Для облегчения транспортировки газовой смеси от источника 14 газа к сепарационной установке 12 по линии 22 гидравлической связи может быть предусмотрен насос 16.

При этом для управления давлением, подаваемым в сепарационную установку 12 газовой смеси, насос 16 может быть регулируемым. На данный момент специалистам в данной области техники понятно, что газовая смесь может быть принята из источника 14 газа при сравнительно высоком давлении, особенно, когда источником газа является нефтяная скважина. Таким образом, дополнительное нагнетание насосом 16 может не потребоваться.

Сепарационная установка 12 может принимать газовую смесь посредством линии 22 гидравлической связи и может отделять газовую смесь по меньшей мере на первую фракцию 23 и вторую фракцию 25. Для эффективного отделения газовой смеси по меньшей мере на первую и вторую фракции 23, 25 сепарационной установкой 12 могут быть применены различные технологии, такие как вихревой сепаратор и сжижение, которые более подробно рассмотрены ниже.

Первая фракция 23 из сепарационной установки 12 может быть отправлена по линии 24 гидравлической связи в первую емкость 18. Первая емкость 18 может быть емкостью для хранения, транспортировочным танкером или аналогичной емкостью. Из первой емкости 18 первая фракция 23 может быть отправлена по линии 28 гидравлической связи для следующих объектов применения 30. Например, когда добывают газовую смесь из нефтяной скважины и первая фракция представляет собой по существу чистый диоксид углерода, следующим объектом применения 30 может быть нефтяная скважина, такая как EOR.

Вторая фракция 25 из сепарационной установки 25 может быть отправлена по линии 26 гидравлической связи во вторую емкость 20. Вторая емкость 20 может быть емкостью для хранения, транспортировочным танкером или аналогичной емкостью. Например, когда добывают газовую смесь из нефтяной скважины и вторая фракция 25 включает в себя углеводороды, отделенные от диоксида углерода, то следующим объектом приложения 34 может быть генератор, предназначенный для превращения углеводородов в электрическую энергию (например, сжиганием).

По фиг.2 в одном варианте осуществлении раскрытой системы отделения диоксида углерода сепарационной установкой 12 может быть вихревой сепаратор 40 (или может его включать в себя). Вихревой сепаратор 40 может быть любым аппаратом или системой, предназначенной для превращения газовой смеси (линия 22 гидравлической связи) в вихревой поток, чтобы отделить от газовой смеси по меньшей мере первую фракцию 23 и вторую фракцию 25. Таким образом, вихревой сепаратор 40 может быть выполнен с возможностью приема газовой смеси по линии 22 гидравлической связи и принуждения газовой смеси к движению по схеме вихревого потока текучей среды.

По меньшей мере два составляющих газа газовой смеси, подаваемой по линии 22 гидравлической связи, могут иметь разницу в молекулярном весе, достаточную для обеспечения отделения, вызванного вихрем. В качестве первого примера по меньшей мере один составляющий газ газовой смеси может иметь молекулярный вес, который составляет до 70% молекулярного веса другого составляющего газа газовой смеси. В качестве второго примера по меньшей мере один составляющий газ газовой смеси может иметь молекулярный вес, который составляет до 60% молекулярного веса другого составляющего газа газовой смеси. В качестве третьего примера по меньшей мере один составляющий газ газовой смеси может иметь молекулярный вес, который составляет до 50% молекулярного веса другого составляющего газа газовой смеси. В качестве четвертого примера по меньшей мере один составляющий газ газовой смеси может иметь молекулярный вес, который составляет до 40% молекулярного веса другого составляющего газа газовой смеси. В качестве пятого примера по меньшей мере один составляющий газ газовой смеси может иметь молекулярный вес, который составляет до 37% молекулярного веса другого составляющего газа газовой смеси.

Когда газовую смесь извлекают из нефтяной скважины и она в основном состоит из диоксида углерода, как отмечалось выше, первая фракция 23 может быть по существу чистым диоксидом углерода, а вторая фракция 25 может включать в себя компоненты с более легкими молекулярными весами, такие как водяной пар и метан. В качестве одного примера первая фракция 23 может включать в себя по меньшей мере 95% по весу диоксида углерода. В качестве другого примера первая фракция 23 может включать в себя по меньшей мере 96% по весу диоксида углерода. В качестве другого примера первая фракция 23 может включать в себя по меньшей мере 97% по весу диоксида углерода. В качестве следующего примера первая фракция 23 может включать в себя по меньшей мере 98% по весу диоксида углерода. В качестве еще одного примера первая фракция 23 может включать в себя по меньшей мере 99% по весу диоксида углерода.

Не ограничиваясь какой-либо конкретной теорией, можно полагать, что преобразование газовой смеси в вихревой поток может привести к отделению компонентов газовой смеси со сравнительно более высоким молекулярным весом (например, диоксид углерода) от компонентов со сравнительно более низкими молекулярными весами (например, водяной пар и метан). Во время вихревого отделения более высокий момент количества движения более тяжелых компонентов может оттеснить их радиально наружу относительно более легких компонентов, тем самым, обеспечивая возможности для отделения более тяжелых компонентов от более легких компонентов.

Также, не будучи ограниченными какой-либо конкретной теорией, можно полагать, что охлаждение газовой смеси, когда она расширяется в вихревом сепараторе 40 в соответствии с эффектом Джоуля-Томсона, можно дополнительно обеспечить отделение по меньшей мере одного компонента от газовой смеси. Например, достаточное охлаждение газовой смеси может привести к изменению фазы диоксид углерода (например, к превращению в жидкость), в то время как другие компоненты газовой смеси остаются в газообразной фазе, упрощая тем самым отделение.

Температура, давление и скорость потока газовой смеси, входящей в вихревой сепаратор, могут быть управляемыми параметрами и могут быть регулируемыми для достижения заданного отделения.

В одной конструкции вихревой сепаратор 40 может быть статическим аппаратом или системой. Статический вихревой сепаратор 40 может быть по существу свободным от движущихся частей и может быть выполнен с возможностью осуществления вихревого потока газовой смеси с учетом формы и конфигурации вихревого сепаратора 40, а также углом и направлением, с которыми газовая смесь входит в вихревой сепаратор 40 по линии 22 гидравлической связи.

В качестве одного специфического, но не ограничительного примера, вихревой сепаратор 40 может быть выполнен в виде статического центробежного сепаратора, имеющего, в общем, тело 42 в виде усеченного конуса, имеющее первый конусный конец 44 и широкий второй конец 46. Первый конец 44 тела 42 может образовывать первое выходное отверстие, связанное с линией 24 гидравлической связи. Второй конец 46 тела 42 может включать в себя входное отверстие 50 и второе выходное отверстие 52. Входное отверстие 50 может быть выполнено так, что газовая смесь входит в тело 42 по окружности, направляя тем самым газовую смесь по схеме вихревого потока. Второе выходное отверстие 52 может быть аксиально выровнено с телом 42 и может быть, в общем, отцентрировано относительно тела 42. Второе выходное отверстие 52 может включать в себя трубу или что-то аналогичное ей, которая продолжается аксиально по меньшей мере частично в теле 42.

Таким образом, когда газовая смесь входит в тело 42 вихревого сепаратора 40 через входное отверстие 50, газовая смесь может расширяться (охлаждаться) и может быть преобразована в вихревого потока. Газовая смесь может разделиться на первую фракцию 23, которая может выйти из вихревого сепаратора 40 по линии 24 гидравлической связи, и вторую фракцию 25, которая может выйти из вихревого сепаратора 40 по линии 26 гидравлической связи.

В другой конструкции вихревой сепаратор 40 может быть динамическим аппаратом или системой. Динамический вихревой сепаратор 40 может включать в себя крыльчатку, рабочее колесо, турбину или аналогичный элемент, который может быть соединен или не соединен с валом и приводиться в действие двигателем и который принудительно преобразовывает газовую смесь в вихревой поток. Также предусмотрено применение как динамического вихревого сепаратора, так и статического вихревого сепаратора.

По фиг.3 в другом варианте осуществления раскрытой системы отделения диоксида углерода сепарационная установка 12 может быть емкостью 60 давления (или может ее включать в себя), в которой давление газовой смеси может быть повышено с возможностью ее сжижения. В частности, повышением давления газовой смеси в емкости давления 60 газовую смесь можно разделить по меньшей мере на первую фракцию 62 и вторую фракцию 64. Первая фракция 62 может находиться в жидкой фазе, а вторая фракция 64 может находиться в газообразной фазе. Первая фракция 62 может выходить из емкости 60 давления по линии 24 гидравлической связи, а вторая фракция 64 может выходить из емкости давления по линии 26 гидравлической связи.

Емкость 60 высокого давления может быть любой емкостью, предназначенной для хранения газовой смеси при повышенных давлениях. В одной конструкции емкость 60 высокого давления может быть предназначена на давление по меньшей мере 80 атм. В другой конструкции емкость 60 высокого давления предназначена на давление по меньшей мере 90 атм. В другой конструкции емкость 60 высокого давления рассчитана на давление по меньшей мере 100 атм. В другой конструкции емкость 60 высокого давления рассчитана на давление по меньшей мере 150 атм. Еще в одной конструкции емкость 60 высокого давления может быть предназначена на давление по меньшей мере 200 атм.

Когда газовую смесь извлекают из нефтяной скважины и она в основном состоит из диоксида углерода, как отмечалось выше, первая фракция 62 может быть по существу чистым диоксидом углерода, а вторая фракция 64 может включать в себя компоненты с более легкими молекулярными весами, такие как водяной пар и метан. В качестве одного примера первая фракция 62 может включать в себя по меньшей мере 95% по весу диоксида углерода. В качестве другого примера первая фракция 62 может включать в себя по меньшей мере 96% по весу диоксида углерода. В качестве следующего примера первая фракция 62 может включать в себя по меньшей мере 97% по весу диоксида углерода. В качестве следующего примера первая фракция 62 может включать в себя по меньшей мере 98% по весу диоксида углерода. В качестве еще одного примера первая фракция 62 может включать в себя по меньшей мере 99% по весу диоксида углерода.

Давление, требуемое для сжижения газа внутри емкости 60 высокого давления, может зависеть от множества факторов, включающих в себя состав газовой смеси и концентрацию различных компонентов, которые составляют газовую смесь. Когда газовую смесь извлекают из нефтяной скважины и она в основном состоит из диоксида углерода, как отмечалось выше, то для ее сжижения могут быть достаточными сравнительно низкие давления.

Диоксид углерода конденсируется в жидкость при относительно низком парциальном давлении по сравнению со многими другими газами, такими как углеводороды. Например, чистый диоксид углерода может конденсироваться в жидкость при около 1000 фунтах/дюйм² (68 атм). В качестве другого примера газовая смесь, содержащая около 90% по весу диоксида углерода (остальное метан) может сжижаться при около 1300 фунтах/дюйм² (88 атм). Таким образом, не ограничиваясь какой-либо конкретной теорией, можно полагать, что сжижение может быть сравнительно низким по стоимости способом отделения диоксида углерода от газовой смеси, особенно, когда газовая смесь включает в себя сравнительно высокую концентрацию диоксида углерода, благодаря относительно низким давлениям, требующимся для достижения сжижения.

Таким образом, емкость 60 высокого давления может быть накачана до давления, достаточного для конденсации по меньшей мере одного компонента (например, диоксида углерода) газовой смеси. В одном варианте емкость 60 высокого давления может быть накачана до давления по меньшей мере 1000 фунтов/дюйм² (68 атм). В другом варианте емкость 60 высокого давления может быть накачана до давления по меньшей мере 1300 фунтов/дюйм² (88 атм). В следующем варианте емкость 60 высокого давления может быть накачана до давления по меньшей мере 1400 фунтов/дюйм² (95 атм). В следующем варианте емкость 60 высокого давления может быть накачана до давления по меньшей мере 1600 фунтов/дюйм² (109 атм). В следующем варианте емкость 60 высокого давления может быть накачана до давления по меньшей мере 1800 фунтов/дюйм² (122 атм). Еще в одном варианте емкость 60 высокого давления может быть накачана самое большее до давления в 2000 фунтов/дюйм² (136 атм).

Также раскрытыми являются способы для разделения газовой смеси на первую фракцию и вторую фракцию. Раскрытые способы отделения могут быть применены для отделения диоксида углерода от, например, газового потока, выходящего из газонефтяного сепаратора нефтяной скважины, хотя также предполагаются различные другие применения раскрытых способов.

По фиг.4 один вариант осуществления раскрытого способа отделения газовой смеси, обозначенный в целом позицией 100, может начинаться в блоке 102 с этапа получения газовой смеси. Как описано выше, газовой смесью может быть смесь, содержащая диоксид углерода, извлеченная из нефтяной скважины во время EOR. Предусмотрено также применение других газовых смесей.

Как представлено в блоке 104, газовая смесь может быть направлена в вихревой поток. Для придания газовой смеси вихревого потока могут быть применены различные аппараты и системы. Например, могут быть применены статические или динамические вихревые сепараторы.

При нахождении газовой смеси в вихревом потоке первая фракция (например, фракция, содержащая диоксид углерода) газовой смеси может быть отделена от второй фракции (например, фракции, содержащей легкие углеводороды), как показано в блоке 106. После отделения первая фракция может быть отправлена в первую емкость (блок 108), а вторая фракция может быть отправлена во вторую емкость (блок 110).

По желанию этапы, представленные в блоках 104 и 106, могут быть повторены один раз или более, например, применением множества последовательных вихревых сепараторов для дополнительной очистки первой фракции, второй фракции или обеих фракций.

По фиг.5 другой вариант осуществления раскрытого способа отделения газовой смеси, в целом обозначенный позицией 200, может начинаться в блоке 202 с этапа получения газовой смеси. Как описано выше, газовой смесью может быть смесь, содержащая диоксид углерода, извлеченная из нефтяной скважины во время EOR, и она может иметь сравнительно высокую концентрацию (например, 80% по весу или более) диоксида углерода. Предусматривается также применение других газовых смесей.

Как показано в блоке 204, газовая смесь может быть сжата до давления, достаточного для образования жидкой фазы и газообразной фазы. Например, для достижения заданного давления газовая смесь может быть сжата подачей ее в емкость давления.

При сжатой газовой смеси, как показано в блоке 206, первая, жидкая фракция (например, фракция, содержащая диоксид углерода) газовой смеси может быть отделена от второй, газообразной фракции (например, фракции, содержащей легкие углеводороды). После отделения первая фракция может быть отправлена в первую емкость (блок 208), а вторая фракция может быть отправлена во вторую емкость (блок 210).

Соответственно, раскрытые системы и способы могут обеспечить отделение одного или более компонентов от газовой смеси без уничтожения (например, сжигания) каких-либо компонентов. Таким образом, отделенные первая и вторая фракции могут быть использованы в различных последующих приложениях, например EOR, и выработке энергии.

Несмотря на то, что были показаны и описаны различные варианты осуществления раскрытых систем и способов отделения диоксида углерода, после ознакомления с описанием изобретения у специалистов в данной области техники могут появиться модификации. Данная заявка включает в себя такие модификации и ограничена только объемом формулы изобретения.

1. Система отделения, содержащая:
источник газообразной смеси, причем газообразная смесь содержит диоксид углерода и углеводород, а диоксид углерода составляет по меньшей мере 80% массы газообразной смеси,
сепарационную установку, сообщающуюся с источником и выполненную с возможностью приема газообразной смеси и по меньшей мере частичного отделения диоксида углерода от углеводорода, причем сепарационная установка содержит по меньшей мере один из таких элементов, как вихревой сепаратор и емкость высокого давления,
генератор, выполненный с возможностью приема углеводорода, и
нефтяную скважину, выполненную с возможностью приема диоксида углерода.

2. Система отделения по п. 1, дополнительно содержащая насос, расположенный между источником и сепарационной установкой.

3. Система отделения по п. 1, в которой газообразная смесь дополнительно содержит воду.

4. Система отделения по п. 1, дополнительно содержащая первую емкость, расположенную между сепарационной установкой и нефтяной скважиной, и вторую емкость, расположенную между сепарационной установкой и генератором.

5. Система отделения по п. 1, в которой диоксид углерода составляет по меньшей мере 85% массы газообразной смеси.

6. Система отделения по п. 1, в которой диоксид углерода составляет по меньшей мере 90% массы газообразной смеси.

7. Система отделения по п. 1, в которой диоксид углерода составляет по меньшей мере 95% массы газообразной смеси.

8. Способ отделения, содержащий этапы, на которых:
обеспечивают наличие газообразной смеси, содержащей диоксид углерода и углеводород, причем диоксид углерода составляет по меньшей мере 80% массы газообразной смеси,
направляют газообразную смесь в вихревой поток, причем вихревой поток осуществляет по меньшей мере частичное отделение диоксида углерода от углеводорода,
отправляют отделенный углеводород в генератор и
отправляют отделенный диоксид углерода в нефтяную скважину.

9. Способ по п. 8, в котором газообразная смесь дополнительно содержит воду.

10. Способ по п. 8, в котором диоксид углерода составляет по меньшей мере 90% массы отделенного диоксида углерода.

11. Способ по п. 8, в котором нефтяная скважина является нефтяной скважиной, в которой обеспечено использование метода увеличения нефтеотдачи.

12. Способ по п. 8, в котором генератор производит электрическую энергию сжиганием отделенного углеводорода.

13. Способ по п. 8, в котором диоксид углерода составляет по меньшей мере 85% массы газообразной смеси.

14. Способ по п. 8, в котором диоксид углерода составляет по меньшей мере 90% массы газообразной смеси.

15. Способ по п. 8, в котором диоксид углерода составляет по меньшей мере 95% массы газообразной смеси.

Изобретение относится к переработке жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Установка для переработки ЖРО содержит узел их нейтрализации, соединенный со сборной емкостью, парогенератор, цилиндрический роторно-пленочный испаритель с рубашкой и со штуцерами ввода ЖРО, отвода концентрата и вторичного пара, ротор с закрепленными по всей его длине лопатками, распределяющими ЖРО по обогреваемой поверхности испарителя в виде тонкой пленки, линию слива конденсата первичного пара, сепаратор и конденсатор.

Способ подготовки углеводородного газа к транспорту // 2593300

Изобретение относится к газонефтяной промышленности, в частности к сбору и обработке природного углеводородного газа по технологии абсорбционной осушки, и может применяться в процессах промысловой подготовки к транспорту продукции газовых и газоконденсатных месторождений.

Способ очистки газовых потоков от диоксида углерода // 2589166

Настоящее изобретение относится к области газохимии и касается очистки газовых потоков от кислых примесей, в частности углекислого газа. Изобретение касается способа очистки газового потока, содержащего углекислый газ.

Способ подготовки углеводородного газа к транспорту // 2587175

Способ термического дожигания отходящих газов из процесса получения акролеина и процесса получения синильной кислоты // 2587088

Описан способ термического дожигания отходящих газов, образующихся при получении акролеина в газофазном процессе, и термического дожигания отходящих газов, образующихся при получении синильной кислоты в газофазном процессе, отличающийся тем, что отходящие газы из процесса получения акролеина и отходящие газы из процесса получения синильной кислоты подают на совместное термическое дожигание.

Устройство очистки промышленных газов // 2585189

Изобретение относится к устройству очистки промышленных газов. Устройство включает последовательно установленные электрофильтр, фильтрующий аппарат и аппарат химической очистки газов, далее в параллель включены камеры низкотемпературного катализа и установка искусственного гидравлического сопротивления, при этом в камере низкотемпературного катализа создается область с высокочастотным, импульсным или пульсирующим электрическим разрядом, в которую поступает первоначально очищенный газ, который затем идет в область с катализатором.

Кольцевой адсорбер кочетова // 2585031

Изобретение откосится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Технический результат - повышение степени очистки газового потока от целевого компонента за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом. Это достигается тем, что в кольцевом адсорбере, содержащем цилиндрический корпус с крышкой и днищем, выполненными эллиптической формы, причем в крышке смонтированы загрузочный и смотровой люки, причем загрузочный люк соединен с бункером-компенсатором, расположенным в крышке, а штуцер для подачи исходной смеси, сушильного и охлаждающего воздуха расположен в нижней части корпуса, в которой закреплены опоры для базы под внешний и внутренний перфорированные цилиндры, причем выгрузка отработанного адсорбента осуществляется через разгрузочный люк, установленный в нижней части корпуса, который закреплен в, по меньшей мере, трех установочных лапах, а штуцер для отвода паров и конденсата при десорбции и для подачи воды расположен в днище, в котором закреплен штуцер для отвода очищенного газа и отработанного воздуха и для подачи водяного пара, причем он закреплен через коллектор, имеющий два канала, причем в одном из которых расположена заслонка для процесса десорбции, с барботером, барботер выполнен тороидальной формы по всей высоте перфорированных цилиндров, а штуцер для предохранительного клапана установлен в верхней части корпуса, а процесс адсорбции и десорбции протекает при следующих оптимальных соотношениях составляющих аппарат элементов: коэффициент перфорации тороидальной поверхности барботера лежит в оптимальном интервале величин: K=0,5…0,9; отношение высоты H цилиндрической части корпуса к его диаметру D находится в оптимальном соотношении величин: H/D=2,0…2,5; отношение высоты H цилиндрической части корпуса к толщине S его стенки находится в оптимальном соотношении величин: H/S=580…875, при этом адсорбент выполнен по форме в виде шариков, а также сплошных или полых цилиндров, зерен произвольной поверхности, получающейся в процессе его изготовления, а также в виде коротких отрезков тонкостенных трубок или колец равного размера по высоте и диаметру: 8, 12, 25 мм.

Вертикальный адсорбер стареевой // 2584964

Способ увеличения концентрации раствора серной кислоты // 2584732

Изобретение относится к химической промышленности. Смесь концентрированного раствора серной кислоты и первого раствора серной кислоты прокачивают циркуляционным насосом (3) через систему трубопровода (4) к нагревателям (2).

Поглотитель и способ удаления диоксида углерода из газонаркозных смесей // 2583818

Изобретение относится к медицине, а именно к очистке газонаркозных смесей от диоксида углерода в анестезиологии. Описан регенерируемый поглотитель и способ удаления диоксида углерода из газонаркозных смесей в реверсивном дыхательном контуре этим поглотителем при температуре 20-40°С, с последующей регенерацией поглотителя продувкой горячим воздухом с температурой 150-300°С.

Устройство для регулирования технологических газов в установке для получения металлов прямым восстановлением руд // 2596253

Изобретение относится к устройству для регулирования технологических газов в установке для получения металлов прямым восстановлением руд. Устройство имеет восстановительный реактор, смонтированное выше по потоку относительно восстановительного реактора устройство для разделения газовых смесей с сопряженным нагнетательным устройством, установленное ниже по потоку относительно восстановительного реактора газоочистительное устройство, сконфигурированное для регулирования количества технологических газов, и устройство для регулирования давления, которое таким образом размещено перед местом присоединения подводящего трубопровода к перепускному трубопроводу для технологических газов, в частности так называемого отходящего газа, что уровень давления поддерживается постоянным в устройстве для разделения газовых смесей с сопряженным нагнетательным устройством. Изобретение обеспечивает сокращение капитальных затрат, а также эксплуатационных расходов, в частности на электроэнергию. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ комплексного извлечения ценных примесей из природного гелийсодержащего углеводородного газа с повышенным содержанием азота // 2597081

Изобретение относится к технологии дополнительного извлечения ценных компонентов из природного углеводородного газа и может быть использовано на предприятиях газоперерабатывающей промышленности. Способ комплексного извлечения ценных примесей из природного гелийсодержащего углеводородного газа с повышенным содержанием азота включает стадии: первого уровня очистки сырьевого потока природного углеводородного газа от механических примесей и капельной жидкости, второго уровня очистки первого потока очищенного углеводородного газа от примесей сероводорода, диоксида углерода и метанола, регенерации потока насыщенного абсорбента, отпарки кислой воды от метанола, сероводорода и диоксида углерода, компримирования и осушки низконапорных кислых газов, третьего уровня осушки, очистки от соединений ртути второго потока очищенного углеводородного газа, низкотемпературного разделения третьего потока осушенного и очищенного углеводородного газа, расширения и охлаждения деэтанизированного газа с частичной его конденсацией в «холодном боксе», криогенного деазотирования, удаления водорода из азотно-гелиевой смеси, криогенной доочистки полупродукта жидкого гелия от примесей азота, кислорода, аргона и неона, криогенного выделения гелия, адсорбционной очистки ШФЛУ, газофракционирования очищенной ШФЛУ, подготовки товарного топливного газа, хранения жидких азота и гелия в сосудах Дьюара в товарном парке. Изобретение позволяет обеспечить предварительную глубокую осушку и очистку исходного природного углеводородного газа от диоксида углерода, сероводорода, меркаптана и соединений ртути, минимизировать выбросы в окружающую среду кислых стоков и компонентов исходного природного углеводородного газа. 1 н.з., 38 з. п. ф-лы, 1 ил. 3 табл.

Способ опреснения морской воды // 2598087

Изобретение относится к опреснению соленой воды, в том числе морской или минерализованной воды дистилляцией, и может быть использовано для локального водоснабжения пресной водой. Способ опреснения морской воды включает подачу опресняемой воды в зону испарения, нагрев и последующее испарение опресняемой воды при одновременном понижении давления в зоне испарения, отвод образующегося пара в зону конденсации с возможностью конденсации пара посредством его контакта с поверхностью охлаждаемого циркулирующей водой холодильника 9, вывод опресненной воды и слив рассола. Опресняемую воду в зоне испарения размещают в открытых одиночных сосудах 6 или в группе механически связанных открытых сосудов 6. Обеспечивают ее циркуляцию в зоне испарения. Производят циркуляцию парогазовой смеси через опресняемую воду. Осуществляют вибрационное воздействие на сосуды с опресняемой водой. Изобретение позволяет повысить эффективность парообразования и снизить энергопотребление. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Усовершенствованный способ оксосинтеза и способ производства синтез-газа из отходов масел // 2598460

Изобретение относится к усовершенствованному способу оксосинтеза с рециркуляцией преобразованных отходов масел. Способ включает гидроформилирование олефина с синтез-газом в реакторе с полученим продукта оксосинтеза и побочного продукта - отходов масел, характеризующегося более низкой или более высокой температурой кипения, чем продукт оксосинтеза, отделение продукта оксосинтеза от отходов масел, преобразование отделенных отходов масел в синтез-газ, включающее испарение отходов масел газообразным углеводородом в резервуаре испарителя с получением смешанного парообразногопотока газообразного углеводорода и испаренных отходов масел и прямое окисление смешанного парообразного потока с получение синтез-газа, и рециркуляцию синтез-газа. Изобретение обеспечивает эффективный способ оксосинтеза с рециркуляцией преобразованных отходов масел и снижение сажеобразования. 3 н. и 38 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Способ подготовки углеводородного газа к транспорту // 2599157

Изобретение относится к обработке углеводородного газа с использованием низкотемпературного процесса и может быть использовано в процессах промысловой подготовки к транспорту продукции газоконденсатных месторождений. Технический результат заключается в интенсификации процесса низкотемпературной сепарации газа с десорбцией метанола из водометанольного раствора в сепарируемый газ. Согласно способу подготовки углеводородного газа к транспорту газовый поток от кустов скважин подают на первичную сепарацию, десорбируют газовым потоком метанол из водометанольного раствора, вводят в газовый поток метанол, охлаждают газовый поток воздухом, углеводородным конденсатом, газом в две ступени, проводят вторичную сепарацию газового потока, вводят в газовый поток метанол, охлаждают газовый поток газом и за счет понижения давления проводят окончательную сепарацию газового потока, нагревают в три ступени отсепарированный газ газовым потоком и выводят газ из установки, смешивают жидкую фазу после первичной сепарации газового потока и водный раствор после десорбции метанола, вводят в нее жидкую фазу после вторичной сепарации газового потока, направляют для отделения от углеводородного конденсата, газа и водного раствора, вводят газ в газовый поток перед окончательной сепарацией, выводят водный раствор из установки, направляют жидкую фазу после окончательной сепарации для разделения на углеводородный конденсат, газ и водометанольный раствор, возвращают газ на повторную окончательную сепарацию совместно с газовым потоком, вводят водометанольный раствор в газовый поток, выводят водный раствор из газового потока, углеводородный конденсат нагревают газовым потоком и смешивают с углеводородным конденсатом после первичной и вторичной сепарации, направляют углеводородный конденсат для отделения от него газа низкого давления и водометанольного раствора, эжектируют газ низкого давления в газовый поток, выводят из установки углеводородный конденсат и водометанольный раствор. Отделенную при вторичной сепарации жидкую фазу направляют в газовый поток низкого давления. 1 ил., 1 табл.

Система и способ производства диоксида углерода // 2600384

Предложена система для производства диоксида углерода, включающая в себя: подсистему сбора, выполненную для сбора технологического газа, причем технологический газ включает в себя углеводород; подсистему сжигания, выполненную для сжигания углеводорода в технологическом газе и получения газообразного потока сгорания, при этом газообразный поток продуктов сгорания включает в себя диоксид углерода и воду; и подсистему отделения, выполненную для отделения диоксида углерода от газообразного потока продуктов сгорания. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ очистки газового потока // 2600997

Изобретение относится к области очистки газов и может быть использовано в быту, в различных отраслях промышленности и энергетики для отделения от газового потока содержащихся в нем аэрозольных частиц. Изобретение может также найти свое применение для очистки воздуха от дорожной пыли, включая аэрозольное загрязнение от выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, износа шин и тормозных колодок автомобилей и дорожного покрытия. Изобретение направлено на повышение эффективности очистки газового потока. Способ заключается в пропускании очищаемого газового потока через пористый с открытыми порами материал, в порах которого во время очистки формируют неоднородное электрическое поле величиной не менее 0,1 кВ/см. Технический результат в заявляемом способе очистки газового потока достигается за счет отклонения траекторий движения аэрозольных частиц электрическим полем от линий тока газового потока при движении газового потока по порам пористой перегородки. Отклонившиеся от линий тока газового потока аэрозольные частицы зацепляются за стенки пор пористой перегородки и сепарируются от газового потока. В порах, таким образом, задерживаются частицы, размер которых значительно меньше, чем размер пор, что позволяет повысить эффективность очистки от аэрозольных частиц. Предложенный способ позволяет использовать обычные волокнистые фильтрующие материалы, изготовленные для фильтров грубой очистки, для тонкой очистки газовых потоков. Обеспечивается практически полная очистка газового потока от аэрозольных частиц всего диапазона их размеров, включая нанометровый диапазон. 1 табл., 2 ил.

Система сепарации водогазонефтяной смеси // 2602099

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к установкам сепарации водогазонефтяной смеси, и направлено на повышение степени утилизации попутного нефтяного газа. Система сепарации водогазонефтяной смеси включает трубопровод подачи сырья, соединенный с блоком сепарации сырья, имеющим отвод водонефтяной эмульсии, и содержит не менее двух ступеней сепарации, каждая из которых имеет вход для сырья и отводы попутного нефтяного газа, соединенные с газовым сепаратором, имеющим отвод газа потребителю. Система дополнительно содержит струйное устройство сепарации потока, расположенное на входе трубопровода подачи сырья, выполненное в виде конфузорно-диффузорного перехода, имеющего профиль Вентури с двумя щелями эжекции: одна - в области сужения, которая сообщается с входным патрубком подачи газа среднего давления, соединенным с отводом попутного нефтяного газа второй ступени сепарации, другая - на образующей диффузора, которая сообщается с входным патрубком подвода газа низкого давления, соединенным с отводом попутного нефтяного газа концевой ступени сепарации, причем в целях отвода попутного нефтяного газа второй и концевой ступеней сепарации установлены промежуточные газовые сепараторы. Изобретение обеспечивает стабильную, надежную работу системы сепарации водогазонефтяной смеси при минимальных объемах газа сепарации низкого давления и максимальном выходе легких углеводородных фракций в выходном потоке товарной нефти. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Барботажный вакуум-выпарной аппарат // 2603652

Изобретение относится к аппаратам для концентрирования различных суспензий и может быть использовано в пищевой и химической отраслях промышленности. Барботажный вакуум-выпарной аппарат содержит корпус с патрубками для ввода, при этом аппарат состоит из двух частей, верхней и нижней, причем верхняя часть снабжена паровой рубашкой, с ней соединен патрубок для удаления испаряемых паров, а внутри аппарата установлен коллектор с радиально расположенными трубками для барботирования суспензии горячим воздухом и центральная рециркуляционная труба с входными и выходными окнами, в которой установлен вал с ротором для рециркуляции суспензии из входных окон в выходные; к внешней части центральной рециркуляционной трубы закреплены мешалки со скребками, при этом центральная рециркуляционная труба установлена с возможностью вращения в подшипниках, при этом вал ротора и центральная рециркуляционная труба вращается за счет электропривода через коническую и две цилиндрические зубчатые передачи. Технический результат - повышение качества сгущаемой суспензии, интенсификация процесса тепломассообмена и снижение энергозатрат на процесс выпаривания. 4 ил.

Распределитель для жидкой или газообразной среды // 2603803

Изобретение представляет: распределитель для жидкой или газообразной среды, внутренняя полость распределителя включает размещенные соосно центральной оси вращения внутри друг друга полые фигуры вращения - оболочки, имеющие сквозные отверстия или окна, с возможностью перемещения и поворота любой из них относительно других и корпуса распределителя, его переключение связано с возможностью совмещения определяемых управляющим распределением устройством отверстий или окон в оболочках и корпусе распределителя. Изобретение позволяет оптимизировать процесс управления распределителем для жидкой или газообразной среды по нескольким параметрам, а так же позволяет достичь высокой плавности переключения, исключающей гидравлические удары, что дает возможность использовать распределитель в жидкостных отстойниках для забора или подачи конкретной жидкостной фазы в конкретный уровень без смешивания фаз. 24 з.п. ф-лы, 5 ил.