Фракционирующая колонна



Фракционирующая колонна
Фракционирующая колонна
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 2717057:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к фракционирующим аппаратам и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, нефтегазовой и других отраслях промышленности для фракционирования многокомпонентных потоков за счет использования тепла конденсирующихся технологических потоков. Предложена фракционирующая колонна, состоящая из укрепляющей секции 1 с по меньшей мере одним патрубком ввода сырья 2 и, например, патрубком ввода острого орошения 3, блоков контактных устройств 4 и 5, отпарной секции 6 с поверхностью раздела фаз 7, горизонтальным трубным пучком 8, расположенным ниже поверхности раздела фаз, и вертикальными перегородками 9. При работе фракционирующей колонны по линиям 2 и 3 подают сырье и острое орошение, соответственно, по линии 10 - одно- или двухфазный теплоноситель, по линии 11 выводят охлажденный двухфазный теплоноситель, по линии 12 выводят низкокипящий продукт, а по линии 13 - высококипящий продукт. Технический результат - повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения возможности использования двухфазного теплоносителя и уменьшения металлоемкости. 1 ил.

 

Изобретение относится к фракционирующим аппаратам и может быть использовано в различных отраслях промышленности для фракционирования многокомпонентных потоков за счет использования тепла конденсирующихся технологических потоков.

Максимальное использование тепла и холода многокомпонентных вскипающих и конденсирующихся (двухфазных) технологических потоков для фракционирования является важным условием обеспечения энергоэффективности технологий газоразделения и нефтепереработки.

Известна и широко используется для отпарки легких компонентов из многокомпонентных потоков отпарная колонна, испаритель которой нагревается теплоносителем, в качестве которого может быть использован охлаждающийся технологический поток [Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 1999. с. 497].

Недостатком известного аппарата является высокая температура теплоносителя на входе в аппарат и неполное использование тепла охлаждающегося потока теплоносителя из-за невозможности его охлаждения до температуры ниже температуры в испарителе с учетом перепада температуры на стенке греющей поверхности.

Наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению фракционирующий абсорбер [RU 2530133, опубл. 10.10.2014 г., МПК B01D 53/14], включающий вертикальные абсорбционную (контактную) и отпарную массообменные секции, при этом последняя содержит по меньшей мере один тепломассообменный блок, оснащенный патрубками ввода и вывода теплоносителя. Данная конструкция фракционирующего аппарата более энергетически эффективна и позволяет снизить температуру теплоносителя на входе в аппарат, поскольку последний в аппарате охлаждается до температуры более низкой, чем максимальная температура нагреваемого (фракционируемого) потока из-за наличия градиента температуры по высоте отпарной секции.

Недостатками данного фракционирующего аппарата являются невозможность использования конденсирующегося (двухфазного) теплоносителя из-за трудности обеспечения равномерного течения газожидкостной смеси в трубном пространстве тепломассообменного блока по направлению снизу вверх и большая металлоемкость аппарата из-за большой площади теплообменной поверхности тепломассообменного блока вследствие необходимости использования однофазного теплоносителя и низкого коэффициента теплоотдачи со стороны потока однофазного теплоносителя.

Задачей изобретения является обеспечение возможности использования конденсирующегося (двухфазного) теплоносителя и уменьшение металлоемкости.

В качестве технического результата достигается возможность использования конденсирующегося (двухфазного) теплоносителя и уменьшение металлоемкости за счет оснащения фракционирующего аппарата вертикальной укрепляющей секцией, соединенной своей нижней частью с выходной частью горизонтальной отпарной секции с паровым пространством, оборудованной горизонтальным трубным пучком для прохождения двухфазного теплоносителя.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном фракционирующем аппарате, включающем отпарную секцию с патрубками ввода/вывода теплоносителя, особенностью является то, что аппарат оснащен вертикальной укрепляющей секцией, а отпарная секция выполнена горизонтальной с поверхностью раздела фаз, отделяющей паровое пространство от пространства для жидкости, в котором расположен горизонтальный трубный пучок с патрубками ввода/вывода двухфазного теплоносителя, низ пространства для жидкости со стороны патрубка ввода теплоносителя в трубный пучок оснащен патрубком вывода высококипящего продукта, а верх парового пространства со стороны патрубка вывода охлажденного теплоносителя из трубного пучка соединен с нижней частью укрепляющей секции, оснащенной патрубками ввода сырья и вывода низкокипящего продукта.

Укрепляющая секция оснащена по меньшей мере одним патрубком ввода сырья с ниже расположенным блоком насадочных или тарельчатых контактных устройств и выше расположенным блоком насадочных или тарельчатых контактных устройств и патрубком(ами) ввода острого орошения, или по меньшей мере одним пленочным контактным устройством с патрубками ввода и вывода хладоагента. Верх укрепляющей секции оснащен патрубком вывода низкокипящего продукта, а средняя часть может быть оснащена устройствами для ввода/вывода циркуляционного орошения и/или устройствами для вывода боковых погонов. Пространство для жидкости отпарной секции оборудовано направляющими перегородками, предпочтительно вертикальными, для предотвращения образования застойных зон.

Выполнение отпарной секции с паровым пространством и горизонтальным трубным пучком в пространстве для жидкости, соединенной с нижней частью укрепляющей секции, позволяет осуществить в укрепляющей секции массообмен между сырьем, например, углеводородным конденсатом, и парами, движущимися противотоком, поступающими в низ укрепляющей секции из парового пространства отпарной секции, где эти пары образуются за счет нагрева жидкого продукта, движущегося в межтрубном пространстве по направлению от места примыкания укрепляющей секции к патрубку вывода высококипящего продукта. При этом в отпарной секции также происходит тепломассообмен между противоточно движущимися паровой и жидкой фазами. Высококипящий продукт, например, деметанизированный конденсат, выводят из низа межтрубного пространства со стороны патрубка ввода теплоносителя в трубный пучок.

Теплоносителем является, например, газ входной сепарации, который движется в трубном пространстве отпарной секции в направлении, противоположном движению жидкости в межтрубном пространстве. При этом газ охлаждается, из него выпадает конденсат тяжелых углеводородов, образуя газо-жидкостную смесь, которую затем выводят из трубного пучка. Горизонтальное расположение труб в пучке принципиально важно, поскольку обеспечивает равномерность течения газо-жидкостной смеси и позволяет осуществить противоточный теплообмен между двумя двухфазными потоками. Уменьшение металлоемкости обеспечивается за счет высокого коэффициента теплоотдачи от конденсирующегося потока, движущегося в трубном пространстве, к стенке теплообменной поверхности, что позволяет снизить площадь поверхности трубного пучка и уменьшить массу аппарата.

За счет массообмена в укрепляющей и отпарной секциях в сырье снижается концентрация легкокипящих компонентов, которые концентрируются в низкокипящем продукте, выводимом из верха укрепляющей секции, например, в газе стабилизации. Кроме того, предложенная колонна позволяет использовать в качестве теплоносителя поток с минимальной входной температурой, обеспечивающей приемлемую разность температур на стенке греющей поверхности, что позволяет эффективно использовать тепло имеющихся технологических потоков для фракционирования, а также выводить поток теплоносителя с максимально возможной температурой, что позволяет в максимальной степени рекуперировать тепло технологического потока, используемого в качестве теплоносителя.

Предлагаемая фракционирующая колонна, показанная на чертеже, состоит из укрепляющей секции 1 с по меньшей мере одним патрубком ввода сырья 2 и, например, патрубком ввода острого орошения 3 (условно показаны только линии ввода), блоков контактных устройств (условно показано два блока контактных устройств 4 и 5), отпарной секции 6 с поверхностью раздела фаз 7, горизонтальным трубным пучком 8, расположенным ниже поверхности раздела фаз, и вертикальными перегородками 9.

При работе фракционирующей колонны по линиям 2 и 3 подают сырье и острое орошение, соответственно, по линии 10 - одно- или двухфазный теплоноситель, по линии 11 выводят охлажденный двухфазный теплоноситель, по линии 12 выводят низкокипящий продукт, а по линии 13 -высококипящий продукт.

Таким образом, предложенная фракционирующая колонна имеет уменьшенную металлоемкость, обеспечивает возможность использования двухфазных теплоносителей и может быть использована в промышленности.

Фракционирующая колонна, включающая отпарную секцию с патрубками ввода/вывода теплоносителя, отличающаяся тем, что оснащена вертикальной укрепляющей секцией, а отпарная секция выполнена горизонтальной с поверхностью раздела фаз, отделяющей паровое пространство от пространства для жидкости, в котором расположен горизонтальный трубный пучок с патрубками ввода/вывода двухфазного теплоносителя, низ пространства для жидкости со стороны патрубка ввода теплоносителя в трубный пучок оснащен патрубком вывода высококипящего продукта, а верх парового пространства со стороны патрубка вывода охлажденного теплоносителя из трубного пучка соединен с нижней частью укрепляющей секции, оснащенной патрубками ввода сырья и вывода низкокипящего продукта.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения HCl из HCl-содержащего газового потока указанный HCl-содержащий газовый поток с температурой от -20°C до 25°C подают в установку адиабатической абсорбции, где его приводят в контакт с водой, взятой в качестве абсорбента.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения HCl из HCl-содержащего газового потока указанный HCl-содержащий газовый поток с температурой от -20°C до 25°C подают в установку адиабатической абсорбции, где его приводят в контакт с водой, взятой в качестве абсорбента.

Изобретение относится к области мембранных технологий, а именно к процессу мембранно-абсорбционного разделения газовых смесей, и может быть использовано для извлечения олефинов и монооксида углерода из нефтезаводских газовых смесей.

Изобретение относится к области производства водородосодержащего синтез-газа путем риформинга углеводорода, в частности к извлечению диоксида углерода при очистке этого синтез-газа.

Изобретение относится к композиции добавки для удаления сероводорода, причем композиция содержит: a. добавку 1, содержащую цинковую соль органической кислоты; и b.

Изобретение относится к абсорбционно-десорбционной технике сепарации многокомпонентных газовых смесей, а именно, к устройствам сепарации гелия из природного газа.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения цианидов щелочных металлов в твердой форме включает абсорбцию цианистого водорода из реакционного газа водным раствором гидроксида щелочного металла при температуре 35-75°С непосредственно после места подачи реакционного газа при давлении 1120-1600 мбар с получением водного раствора цианида щелочного металла.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения цианидов щелочных металлов в твердой форме включает абсорбцию цианистого водорода из реакционного газа водным раствором гидроксида щелочного металла при температуре 35-75°С непосредственно после места подачи реакционного газа при давлении 1120-1600 мбар с получением водного раствора цианида щелочного металла.

Изобретение относится к способу удаления ароматических углеводородов из бедного кислого газа, содержащего менее 20 мол.% H2S. Способ включает контактирование потока бедного кислого газа с селективным в отношении H2S раствором жидкого абсорбента в первой зоне абсорбции с получением газового потока, обедненного H2S, и раствора абсорбента, обогащенного H2S.

Данное изобретение относится к способу очистки хвостового газа, содержащего оксиды азота и алкилнитриты. Указанный способ включает введение хвостового газа в присутствии кислорода в контакт с эффективным количеством алкилового спирта для осуществления абсорбции алкилнитрита, введение полученного в результате этого абсорбированного газа в присутствии катализатора в контакт с восстановительным газом для снижения уровня оксидов азота, а также промывку абсорбированного и восстановленного газа, с получением таким образом очищенного хвостового газа.

Изобретение относится к области выпарной техники. Способ получения жидкости из влагосодержащего сырья заключается в том, что размещают внутри герметично закрываемой камеры конкретное влагосодержащее сырье, с заранее известной температурой, обеспечивающей выделение максимально возможного количества жидкости из конкретного влагосодержащего сырья, создают циркулирующий поток внутри герметично закрываемой камеры, обдувают поверхность влагосодержащего нагреваемого сырья циркулирующим воздушным потоком, насыщают циркулирующий воздушный поток парами влаги, выделяемыми из влагосодержащего нагреваемого сырья, охлаждают циркулирующий воздушный поток, насыщенный парами влаги, выделяемыми из влагосодержащего сырья, конденсируют пары влаги из циркулирующего воздушного потока, насыщенного парами влаги, выделяемыми из влагосодержащего сырья, и получают жидкости из влагосодержащего сырья.

Изобретение относится к способам и системам для каталитического нейтрализатора парового риформинга. Способ может содержать шаги, на которых подают отработавшие газы из первого ряда цилиндров непосредственно в трехкомпонентный каталитический нейтрализатор.

Настоящая группа изобретений относится к устройствам и способам для извлечения инертного газа из изделия, содержащего инертный газ, преимущественно ксенон. Устройство содержит приемный модуль, представляющий собой герметичный вакуумный контейнер, который содержит вход для приема изделия, содержащего инертный газ, и средство разрушения изделия, содержащего инертный газ, выход приемного модуля соединен трубопроводом с клапаном выдачи извлеченного инертного газа, выполненного с возможностью подсоединения сосуда для хранения инертного газа, и может быть использован, например, для сбора инертного газа, преимущественно ксенона, из дуговых кинопроекторных ламп.

Изобретение относится к разработке и проектированию объектов газовой промышленности в условиях ее интенсивного развития. Комплекс по переработке магистрального природного газа в товарную продукцию, состоящий из газоперерабатывающего блока А, вырабатывающего метановую, этановую, пропановую, бутановую и пентан-гексановую фракции; блока сжижения природного газа Б, подготовленного на газоперерабатывающем блоке А; газохимического блока В, вырабатывающего полимерную продукцию из этановой и/или пропановой фракции и/или прочего углеводородного сырья, выделенных на газоперерабатывающем блоке А; логистического блока Г, включающего резервуарный парк хранения товарной продукции вышеуказанных блоков; общезаводского хозяйства Д, обеспечивающего энергоресурсами и необходимыми реагентами все вышеуказанные блоки комплекса; предусматривает энергетические и технологические взаимосвязи между звеньями общезаводского хозяйства Д и звеньями остальных блоков комплекса А, Б, В, Г с возможностью как вариативного исполнения звеньев этих блоков, так и дополнения их новыми звеньями.

Изобретение относится к области рационального использования природных ресурсов и может быть применено в газодобывающей, газоперерабатывающей, газохимической и химической промышленности.

Изобретение относится к катализатору окисления метана, содержащему один или более благородных металлов на носителе из диоксида циркония, причем диоксид циркония содержит тетрагональный диоксид циркония и моноклинный диоксид циркония.

Описаны двухслойный катализатор окисления проскочившего аммиака, способ его получения и способ снижения концентрации аммиака в потоке отходящего газа. Двухслойный катализатор окисления проскочившего аммиака включает слой катализатора селективного каталитического восстановления (катализатор SCR) и слой катализатора окисления.

Предложенная группа изобретений относится к фракционированию сырого таллового масла и/или другого материала на основе биомассы, а более конкретно к обессмоливанию сырого таллового масла и/или другого материала на основе биомассы.

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности, а именно к установкам подготовки газа к транспорту адсорбционным способом, и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической, химической отраслях промышленности.

Изобретение относится к области газовой промышленности, а именно к технике и технологии подготовки углеводородного газа, и может быть использовано в газовой, нефтяной и других отраслях промышленности на адсорбционных установках подготовки углеводородных газов.

Изобретение относится к устройствам для получения пресной воды из водяных паров, содержащихся в окружающем атмосферном воздухе, и может быть использовано для получения пресной воды преимущественно в условиях природного водоема, например моря.

Изобретение относится к фракционирующим аппаратам и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, нефтегазовой и других отраслях промышленности для фракционирования многокомпонентных потоков за счет использования тепла конденсирующихся технологических потоков. Предложена фракционирующая колонна, состоящая из укрепляющей секции 1 с по меньшей мере одним патрубком ввода сырья 2 и, например, патрубком ввода острого орошения 3, блоков контактных устройств 4 и 5, отпарной секции 6 с поверхностью раздела фаз 7, горизонтальным трубным пучком 8, расположенным ниже поверхности раздела фаз, и вертикальными перегородками 9. При работе фракционирующей колонны по линиям 2 и 3 подают сырье и острое орошение, соответственно, по линии 10 - одно- или двухфазный теплоноситель, по линии 11 выводят охлажденный двухфазный теплоноситель, по линии 12 выводят низкокипящий продукт, а по линии 13 - высококипящий продукт. Технический результат - повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения возможности использования двухфазного теплоносителя и уменьшения металлоемкости. 1 ил.

Наверх