Процес низькотемпературної конденсації вуглеводнів

1. Процес низькотемпературної конденсації вуглеводнів шляхом розділення потоку суміші на два потоки, стискування одного з них у компресорі і стискування другого потоку у каналах обертового барабана хвилями стиснення, об'єднання з першим потоком, охолодження, сепарації, осушування, охолоджування у рекуперативному теплообміннику, сепарації та створення потоку рідини та потоку газу, який подають у канали того ж барабана, створення хвиль розрідження, що розширюють 3 21081 4 Розв'язання цієї задачі полягає в тому, що постискується, і відведення газу високого тиску 28, тік газоподібних вуглеводнів або повітряноелектродвигун 29. вуглеводневої суміші розділюють на два потоки, Потік газоподібних вуглеводнів або повітряностискують один з них у компресорі, а другий потік у вуглеводневої суміші, що подають трубопроводом каналах обертового барабана, хвилями стиснення, 12 з резервуара 20 або з зовні за трубопроводом 1 об'єднують з першим потоком, охолоджують, серозділюють на два потоки. Один подають в комппарують, осушують, охолоджують у рекуперативресор 14, де його стискують в одній або декількох ному теплообміннику, знов сепарують, створюючи ступенях компресора. Другий потік трубопроводом потік рідини та потік газу, який подають у канали 10 подають в канали 22 барабана 21, де його ститого ж барабана, створюють хвилі розрідження, скують хвилями стиснення, а потім відводять трущо розширюють потік, та хвилі стиснення і подабопроводом 11 і об'єднують з першим потоком. ють в той же самий теплообмінник у напрямі проОб'єднаний потік охолоджують у теплообміннику титечії, при цьому потік рідини після сепаратору 15 до температури навколишнього середовища, також подають у рекуперативний теплообмінник у відділяють рідку фаз у у сепараторі 17 та осушують напрямі протитечії. у пристрої осушування 19. Далі газ подають у реПотік рідини після сепаратору додатково дрокуперативний теплообмінник 16, охолоджують до селюють. Після розширення потоку газу у каналах необхідної температури, відділяють рідину у сепаобертового барабана, його сепарують. Обидва раторі 18. Потік рідини відводять трубопроводом 7 потоки рідини після сепараторів об'єднують та у резервуар 20. Потік газу з сепаратора 18 трубоподають у рекуперативний теплообмінник у напроводом 6 через вікна подачі газу високого тиску прямі протитечії. 25, які розташовані в торцевому диску 23, спрямоУ способі, що пропонується, потік газоподібних вують у канали 22 циліндричного обертового бавуглеводнів або повітряно-вуглеводневої суміші рабана 21, за допомогою електродвигуна 29. Карозділюють на два потоки, стискують один з них у нали 22 утворені, наприклад, радіальними компресорі, а другий потік у каналах обертового лопатками, розташованими вздовж твірної і цилінбарабану, хвилями стиснення, об'єднують з пердричним бандажем, що закриває канали за зовнішим потоком, охолоджують, сепарують, осушують, шнім діаметром. У каналах відбувається розшиохолоджують у рекуперативному теплообміннику, рення газу завдяки утворенню хвиль розрідження і знов сепарують, створюючи потік рідини та потік зниження температури. При цьому газ передає газу, який подають у канали того ж барабана, енергію у хвильовій формі для стиснення потоку створюють хвилі розрідження, що розширюють газу, що надходить до каналів з вікон 27, у безпопотік газу, та хвилі стиснення і подають в той же середньому контакті. Через вікна 25 газ, що розсамий теплообмінник у напрямі протитечії. ширився, виходить тр убопроводом 8, у рекупераВідрізняючими ознаками запропонованого тивний теплообмінник 16 у напрямку протитечії. У способу від найближчого аналогу є то, що потік теплообміннику 16 відбирають теплоту від пряморідини після сепаратору також подають у рекупего потоку газу і підігрівають зворотний потік газу до ративний теплообмінник у напрямі протитечії. Потемператури навколишнього середовища. Газ з тік рідини після сепаратору додатково дроселютеплообмінника 16 відводять трубопроводом 9 та ють. Після розширення потоку газу у каналах подають споживачеві. Якщо середою, що обробобертового барабану, потік сепарують. Обидва ляється є повітряно-вуглеводнева суміш, то вже потоки рідини після сепараторів об'єднують та очищене повітря, що виходить трубопроводом 9 подають у рекуперативний теплообмінник у навідводиться до атмосфери. Потік рідини з сепарапрямі протитечії. тора 18 трубопроводом 7 спрямовують також до Застосування їх дозволяє знизити витрати триходового теплообмінника 16 у напрямку протиелектричної енергії компресором. течії. Реалізація способу пояснюється кресленнями, Фіг.3 пояснює процеси, що відбуваються в каде на Фіг.1 приведена схема на якій реалізовано налах барабана. На ньому зображена розгортка даній спосіб, на Фіг.2 приведено аксонометричне каналів 22 барабана 21, напрямок 30 переміщення зображення вузла А за Фіг.1, на Фіг.3 - хвильова каналів відносно торцевих дисків, вікно подачі газу діаграма, що пояснює процеси, які тривають в кависокого тиску 24, вікно 25 відведення газу, що налах барабана, на Фіг.4 приведена схема з дророзширився, вікно 27 подачі газу низького тиску, селюванням потоку рідини після сепарації, на Фіг.5 що стискується, вікно відведення стисненого приведена схема з сепарацією потоку газу після газу 28. розширення в каналах барабана, на Фіг.6 привеПроцеси розширення і стиснення в каналах дена схема, в якій обидва потоки рідини після севідбуваються таким чином. При сполученні довіпараторів об'єднують та подають у рекуперативльного каналу, заповненого газом з низьким тисний теплообмінник. ком з вікном подачі газу високого тиску 24, частина Установка на Фіг.1 містить трубопроводи 1-13, газу входить у канал і по ньому розповсюджується компресор 14, теплообмінники 15, 16, сепаратори хвиля стиснення, яка приходить до протилежного 17, 18, пристрій для осушування 19, резервуар для кінця каналу у момент відкриття вікна відведення збору рідких вуглеводнів або нафтопродуктів 20, стисненого газу 28 (суцільною лінією показана барабан 21 з каналами 22, торцевий диск 23 з віклінія розповсюдження хвилі стиснення). Стиснений нами 24 подачі газу високого тиску, що розширюгаз виходить у вікно 28. Відбита від правого кінця ється, і відведення розширеного газу 25, торцевий каналу хвиля стиснення приходить до лівого кінця диск 26 з вікнами 27 подачі газу низького тиску, що каналу у момент закриття вікна 24. Надходження газу високого тиску у канал припиняється, а вихід 5 21081 6 стисненого газу у вікно 28 продовжується до моПотік повітряно-вуглеводневої суміші, наприменту його закриття, що відбувається при підході клад, бензино-повітряної суміші з резервуару 20 з до правого кінця каналу хвилі розрідження (покатиском 0,1МПа, температурою 303К (20°С) і витразана штриховою лінією на Фіг.3). При цьому протою 317кг/г поділяють на дві частини, одну з яких цес стиснення завершується. Потім відкривають подають трубопроводом 1 до компресору 14, стисвікно 25 відведення газу, що розширюється, і у кують до тиску 0,65МПа. Іншу частину подають у каналі виникає хвиля розрідження, яка розповсюканали 22 барабана 21 і стискують хвилями стисджується каналом і сприяє розширенню газу в нення до того ж тиску 0,65МПа. Після цього обидньому. Газ, що розширився, виходить у вікно 25. ва потоки об'єднують в один потік і подають у тепПри підході хвилі розрідження до правого кінця лообмінник 15, в якому його охолоджують до каналу відкривають вікно подачі газу низького тистемператури 310К (37°С). У сепараторі 17 часткоку 27 і газ засмоктується у канали. Після повного во виділяється рідка фаза в кількості 163,5кг/ч, яку виходу газу, що розширився, з каналів і наповненвідводять трубопроводом 5 в резервуар 20. Після ня свіжим вікна 25 і 27 закривають. Далі, описаний сепаратора 17 бензино-повітряну суміш осушують вище цикл, повторюється. За один оберт може в пристрої осушування 19 та трубопроводом 4, здійснюватися один, два і більше циклів, тому коспрямовують у теплообмінник 16, де охолоджують жний торцевий диск може містити одну або більше до температури 233К (-40°С). Рідку фазу, що утвопар вікон. рилася у кількості 45,7кг/г, відділяють у сепараторі У процесі на Фіг.4, що реалізує даній спосіб, 18 і подають трубопроводом 7 до теплообмінника рідину після сепаратору 18 дроселюють за допо16, де він підігрівається до температури 305 К могою редукційного клапану 31 до тиску проміжно(32°С ), а потім трубопроводом 13 подають до рего між тиском у сепараторі 18 та тиском у резервузервуару 20. Повітряний потік з концентрацією арі 20. Після цього рідину трубопроводом 7 бензину, що залишився, 19г/кг, розширюють у каподають у теплообмінник 16 у напрямку протитеналах 22 барабана 21 за допомогою хвиль розрічії. дження до тиску 0,1МПа і температури 176К (У процесі на Фіг.5, що реалізує даний спосіб, 97°С). Потім цей потік трубопроводом 8 подають у залишок рідині після розширення у каналах 22 напрямі протитечії у теплообмінник 16, де підігрібарабана 21 сепарують у сепараторі 32, потім гавають до температури 305К (32°С). 3 теплообмінзоподібну суміш подають трубопроводом 33 до ника 16 трубопроводом 9 цей очищений потік повітеплообмінника 16 у напрямку протитечії, а рідину тря відводять до атмосфери. При початковій - тр убопроводом 34 до того ж теплообмінника 16. концентрації пару бензину на вході тр убопроводу У процесі на Фіг.6, що реалізує даній спосіб, 12, що дорівнює 0,7357кг/м 3, кількість від сепаропотік рідини після сепаратору 32 за допомогою ваного бензину складає 97%. трубопроводу 34 об'єднують з потоком рідини з Такий спосіб, як показали дослідження, дає сепаратора 18, що подається трубопроводом 7, та змогу підвисити ефективність установки та зменподають у теплообмінник 16. шити витрати електричної енергії. Приклад реалізації процесу по схемі на Фіг.1. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 21081 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601