Способы и устройства для разделения компонентов газовых смесей, включая использование сжижения или отверждения: .частичной конденсацией – F25J 3/06

Группа изобретений относится к переработке нефтяных и природных газов и может быть использовано в газовой, нефтяной, химической и нефтехимической отраслях промышленности. Установка подготовки и переработки газовых углеводородных смесей содержит трубопровод подвода сырья, узел компримирования газовой углеводородной смеси, один мембранный разделитель, имеющий выходы апенетрата, соединенный с потребителем, и пенетрата, соединенный через узел низкотемпературного охлаждения, включающий рекуперативные теплообменники обратных потоков газа и жидкости, выходящих из сепаратора, и пропановый испаритель с входом сепаратора, колонну с входом жидкости, с узлом орошения ее верха, имеющим выход газа, и узлом подогрева ее низа, имеющим выход жидкости, трубопроводные линии, соединяющие оборудование и запорно-регулирующую арматуру. Узел компримирования газовой углеводородной смеси имеет выход углеводородного компрессата, который соединен с помощью устройства, обеспечивающего регулирование давления, с выходом пенетрата из мембранного разделителя. Описан вариант указанной установки. Технический результат - обеспечение использования углеводородного компрессата при оптимизации работы установки и снижении затрат. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для компримирования газа. Устройство для охлаждения и сепарации компрессата включает холодильник-конденсатор, оснащенный линиями подвода/отвода хладагента, а также линии ввода компрессата, вывода сжатого газа и, по меньшей мере, одну линию вывода конденсата. В качестве холодильника-конденсатора используют дефлегматор, оснащенный тепломассообменной секцией, например, радиально-спирального типа и дроссельным вентилем. Дроссельный вентиль установлен на линии вывода конденсата и соединен со стабилизатором линией подачи дросселированного конденсата. Стабилизатор оснащен распределительным устройством, тепломассообменной секцией, например, радиально-спирального типа, линией подачи охлажденного компрессата из стабилизатора в дефлегматор и линией вывода газа стабилизации. Техническим результатом является увеличение выхода сжатого газа, уменьшение потерь углеводородов C₅₊ со сжатым газом и получение стабильного конденсата с нормативным давлением насыщенных паров. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для удаления газообразных загрязнителей из потока сырьевого газа, содержащего метан. Поток сырьевого газа охлаждается с образованием суспензии, которая содержит твердый загрязнитель, жидкофазный загрязнитель и обогащенную метаном газовую фазу. Суспензия вводится в устройство (4) криогенного разделения, с верха которого отводится обогащенная метаном газообразная фаза (5). Суспензия разбавляется жидкофазным загрязнителем (6) и вводится в качестве засасываемой жидкости в эжектор (9), через который она поступает в теплообменник (10), расположенный снаружи устройства разделения и в котором твердый загрязнитель расплавляется с образованием жидкофазного загрязнителя. Часть полученного жидкофазного загрязнителя направляется на рециркуляцию (6) для разбавления суспензии загрязнителей внутри устройства разделения, а другая часть (13) вводится в нижнюю часть устройства разделения. Жидкая фаза (14) выводится из нижней части устройства разделения, часть выведенного жидкофазного загрязнителя забирается в качестве потока продукта (16), а другая часть рециркулирует (17) к эжектору для использования в качестве движущей жидкости. Использование изобретения позволит повысить надежность удаления загрязнителей из разделительного аппарата. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к циклонному сепаратору для текучей среды, содержащему горловинную часть (4), которая размещается между секцией впуска сходящейся текучей среды и секцией выпуска расходящейся текучей среды. Циклонный сепаратор для текучей среды выполнен с возможностью продвигать циклонный поток через секцию впуска сходящейся текучей среды и горловинную часть к секции выпуска расходящейся текучей среды в направлении вниз по потоку. Секция выпуска расходящейся текучей среды содержит внутреннюю первичную выпускную трубу (7) для текучих компонентов, обедненных конденсирующимися парами, и внешнюю вторичную выпускную трубу (6) для текучих компонентов, обогащенных конденсирующимися парами. Циклонный сепаратор для текучей среды содержит дополнительную внешнюю вторичную выпускную трубу (16). Внешняя вторичная выпускная труба (6) размещается в первой позиции вдоль центральной оси (I) циклонного сепаратора для текучей среды, и дополнительная внешняя вторичная выпускная труба (16) размещается во второй позиции вдоль центральной оси (I) циклонного сепаратора для текучей среды. Техническим результатом является повышение производительности сепаратора и чистоты получаемых фракций. 8 н. и 19 з.п. ф-лы, 12 ил.

Группа изобретений относится к криогенной технике и технологии, а именно к способам и устройствам осушки, очистки и сжижения природного газа, отбираемого из магистрального газопровода, и других низкомолекулярных газов, получаемых на нефтехимическом производстве газоразделения, а также при хранении и выдаче товарных сжиженных и газообразных газов на газораспределительных станциях. Согласно способу осушки и очистки природного газа с последующим сжижением в трехпоточной вихревой трубе с получением холодного, горячего газообразных и жидкого потоков проводят сепарацию образовавшегося сжиженного газа и сбор в накопительной емкости-сепараторе. При этом охлаждение или нагрев природного газа проводят до температуры максимальной конденсации углеводородной фракции C₄ и выше путем подачи холодного или горячего потоков газа вихревой трубы в рекуперативные теплообменники. После этого проводят многоступенчатую центробежную сепарацию газового потока от образовавшегося углеводородного конденсата - фракции C₄, водного конденсата, гидратов и механических примесей - шлама, которые выводят в емкость-сепаратор для дальнейшей переработки. Отсепарированный газ после охлаждения холодным потоком в рекуперативном теплообменнике направляют на вход вихревой трубы, а выходящий из нее холодный поток после дросселирования направляют совместно с отсепарированной жидкой фазой из горячего потока вихревой трубы в расходный сепаратор. Из верхней части расходного сепаратора отводят газообразный товарный продукт, а из нижней части - товарную сжиженную фракцию природного газа. Устройство для осушки и очистки природного газа с последующим его сжижением содержит линию подачи исходного потока природного газа, рекуперативные теплообменники с линиями подачи холодного и горячего потоков вихревой трубы, сепаратор, вихревую трубу с линиями подачи и отвода разделенных газообразного и сжиженного потоков газа, емкость-сепаратор сбора и разделения компонентов очистки газа. Устройство дополнительно содержит следующие аппараты: рекуперативный теплообменник охлаждения газа, поступающего из магистрального газопровода, рекуперативный теплообменник подогрева того же газа, многоступенчатый центробежный сепаратор, рекуперативный теплообменник охлаждения газа, поступающего в вихревую трубу, расходный сепаратор. Вихревая труба содержит сепарационное устройство. Аппараты соединены между собой трубопроводами с запорно-регулирующими вентилями. При этом многоступенчатый центробежный сепаратор имеет корпус с тангенциальным входным патрубком, сепарационный элемент, размещенный соосно корпусу с образованием кольцевого канала. Внутри сепарационного элемента размещен внутренний патрубок с тангенциальными щелями и имеющий нижний и верхний конические отражатели. В средней части патрубка имеются размещенные по периметру тангенциальные прямоугольные прорези. В верхней части патрубка установлен диффузор с коническим отражателем и находятся окна, напротив которых имеются окна сепарационного элемента. Над сепарационным элементом установлен сетчатый отбойник, над которым в корпусе установлен патрубок с коническим отражателем. В днище корпуса сепаратора установлен патрубок, соединенный через запорно-регулирующий вентиль большого сечения с емкостью-сепаратором. Техническим результатом заявленной группы изобретений является повышение эффективности разделения тяжелой жидкой фазы от газа, а также предотвращение образования кристаллогидратов и повышение эффективности сжижения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области газовой промышленности. Способ промысловой подготовки продукции газоконденсатных залежей включает первичную сепарацию пластовой смеси, охлаждение газа, его низкотемпературную сепарацию, подачу газового конденсата в колонну деэтанизации, после чего деэтанизированный газовый конденсат охлаждают на первой ступени нестабильным газовым конденсатом первичной сепарации, а затем на второй ступени его охлаждают до отрицательной температуры нестабильным газовым конденсатом низкотемпературной сепарации. Кроме того, для подачи в качестве орошения в колонну деэтанизации используют подготовленный нестабильный газовый конденсат низкотемпературной сепарации с температурой от -10 до +10°C. Установка содержит линию 24 подачи пластовой смеси, первичный сепаратор 2, выход которого для газового конденсата последовательно соединен трубопроводами для газового конденсата с первым трехфазным разделителем 3, выветривателем 4 и первым теплообменником 11, а выход первого трехфазного разделителя 3 для газа соединен с входом низкотемпературного сепаратора 6. Выход первого теплообменника 11 соединен последовательно трубопроводами для газового конденсата с первой буферной емкостью 12, вторым теплообменником 13 и зоной питания колонны 14 деэтанизации. Выход низкотемпературного сепаратора 6 для газового конденсата последовательно соединен трубопроводами для газового конденсата со вторым трехфазным разделителем 7, третьим и четвертым теплообменниками 15 и 16, второй буферной емкостью 17 и зоной орошения колонны 14 деэтанизации. Выход колонны 14 деэтанизации для газового конденсата последовательно соединен трубопроводами с охлаждающими пространствами второго, первого и четвертого теплообменников 13, 11 и 16. Изобретение позволяет охладить деэтанизированный газовый конденсат перед подачей в трубопровод внешнего транспорта до отрицательной температуры; снизить унос фракции С3+ с газами деэтанизации за счет понижения температуры верха колонны 14 деэтанизации до температуры от (плюс) 30 до (плюс) 5°C при использовании в качестве орошения нестабильного газового конденсата с температурой от (минус) 10 до (плюс) 10°C. 2 н. и 5. з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство предназначено для обработки газа. Устройство содержит: компрессор (1); теплообменник; разделитель; расширитель (3); клапан (22) регулирования расхода газообразного хладагента; ответвляющийся канал (13); первый теплообменник (24) ответвляющегося канала и второй теплообменник (25) ответвляющегося канала; первый выпускной канал, который соединяется с выпускным отверстием для сжиженного технологического газа в разделителе и который обходит первый теплообменник (24) ответвляющегося канала; второй выпускной канал, который соединяется с выпускным отверстием в расширителе (3) и который обходит второй теплообменник (25) ответвляющегося канала; первый термометр (23) в магистральном канале; второй термометр (26) в ответвляющемся канале (13); третий термометр (27) в разделителе; клапан (20) регулирования расхода в магистральном канале; и средство (5) регулирования, которое регулирует клапан (20) регулирования расхода и/или клапан (22) регулирования расхода газообразного хладагента на основе температур, измеренных посредством первого-третьего термометров (23, 26, 27). Технический результат - эффективное регулирование температуры газа без учета влияния нагрузки. 3 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для выделения гелия из гелийсодержащей, из гелий-, азот- и метансодержащей, фракции гелийсодержащую фракцию по меньшей мере частично конденсируют и разделяют на обогащенную гелием газовую фракцию и обедненную гелием жидкую фракцию. Затем обогащенную гелием газовую фракцию конденсируют до тех пор, пока концентрация гелия в результирующей газовой фракции не составит по меньшей мере 90%, предпочтительно по меньшей мере 95%, а в частности, по меньшей мере 98%. Далее обедненную гелием жидкую фракцию расширяют, испаряют до тех пор, пока по меньшей мере 70%, предпочтительно по меньшей мере 85%, содержащегося в ней гелия не окажется в газообразном состоянии, и разделяют на богатую гелием газовую фракцию и бедную гелием жидкую фракцию. После чего богатую гелием газовую фракцию подогревают и добавляют в гелийсодержащую фракцию. Изобретение позволяет увеличить выход гелия до 99,8% при экономии энергии сжатия, снизить затраты на выделение азота перед заключительным сжижением гелия. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способам очистки гелиевого концентрата от примесей и может быть использовано в нефтегазоперерабатывающей промышленности. Способ включает предварительный подогрев гелиевого концентрата, смешение его с кислородсодержащей смесью, подогрев полученной смеси, отделение водорода и метана из гелиевого концентрата путем реакционного окисления кислородом на катализаторе, охлаждение гелиевого концентрата и частичную конденсацию влаги с последующим ее отделением, адсорбционную осушку и очистку гелиевого концентрата от влаги и диоксида углерода, компримирование, очистку гелиевого концентрата от масла и остатков влаги, охлаждение осушенного гелиевого концентрата за счет рекуперативного теплообмена и азотом холодильного цикла с последующей конденсацией азота из гелиевого концентрата, адсорбционную очистку от азота и неона. При этом часть осушенного гелиевого концентрата, отбираемого после очистки от масла и остатков влаги, предварительно смешивают с кислородом и полученную смесь используют в качестве кислородсодержащей смеси. Технический результат состоит в снижении доли азота и незначительного количества других примесей в примесях гелиевого концентрата, подлежащего комплексной очистке. Это позволяет повысить эффективность низкотемпературной очистки гелиевого концентрата от азота. 1 ил.

При осуществлении способа низкотемпературного разделения состоящего в основном из водорода, метана и тяжелых углеводородов исходного массопотока (1) выделенную при разделении исходного массопотока обогащенную водородом, содержащую углеводороды газовую фракцию (33) примешивают к пропускаемому для производства холода через контур низкотемпературного разделения, обогащенному углеводородами, подаваемому в реактор дегидрирования жидкому потоку (37, 38), нагревают вместе с ним за счет теплообмена с охлаждаемыми технологическими потоками и в качестве так называемого комбинированного массопотока (40) направляют в процесс дегидрирования. Другую обогащенную водородом, содержащую углеводороды газовую фракцию (27), а также выделенную при разделении исходного массопотока обогащенную углеводородами, содержащую водород жидкую фракцию (18) после предварительного нагрева отбирают в качестве конечных продуктов из производственной установки. Еще одну обогащенную водородом, содержащую углеводороды газовую фракцию после предварительного нагрева возвращают в виде так называемого дроссельного газа (15) в исходный массопоток. Путем промежуточного расширения (а) жидкой фракции снижают концентрацию водорода в жидком продукте (18) при одновременном соблюдении спецификаций на остальные массопотоки. Использование изобретения позволит обеспечить возможность экономичного снижения содержания водорода в жидком продукте. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Дросселирующий клапан включает кожух, корпус клапана, подвижно размещенный в кожухе для регулирования потока текучей среды, протекающей от входного канала для жидкой среды в выходной канал для текучей среды клапана таким образом, что поток текучей среды расширяется и охлаждается, и закручивающие средства, которые придают закрученное движение текучей среде, протекающей через выходной канал для текучей среды. Закручивающие средства ориентированы так, что если клапан полностью открыт, текучая среда закручивается относительно продольной оси выходного канала для текучей среды, заставляя тем самым капельки жидкости, которые образуются при расширении вдоль направления потока клапана, закручиваться в направлении к внешнему периметру выходного канала для текучей среды и коалесцировать. Использование изобретения позволит повысить эффективность разделения жидкой и газообразной фаз. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности. Установка включает блок адсорбционной осушки газа 1, трубопровод выхода осушенного газа I, контактный аппарат 2 с ингибитором гидратообразования, трубопровод подвода части потока осушенного газа II в контактный аппарат 2 и трубопровод выхода потока осушенного газа III, обогащенного парами ингибитора гидратообразования. На трубопроводе выхода осушенного газа I последовательно установлены теплообменники 3, 4, 5, низкотемпературный сепаратор 6 и устройство 7 для глубокого охлаждения газа. В качестве устройства 7 для глубокого охлаждения газа может быть использован турбодетандер или дроссель. Трубопровод подвода части потока осушенного газа II в контактный аппарат 2 соединен с трубопроводом выхода осушенного газа I перед входом в теплообменник 3. Трубопровод выхода потока осушенного газа III, обогащенного парами ингибитора гидратообразования, соединен с трубопроводом выхода газа IV из низкотемпературного сепаратора 6 перед входом в устройство 7 для глубокого охлаждения газа. Изобретение позволяет повысить качество ингибирования гидратообразования, сократить расход ингибитора гидратообразования и содержание метанола в получаемой продукции, а также снизить эксплуатационные затраты. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для получения сжиженных газов, а также разделения компонентов газовых смесей или выделения одного или нескольких целевых компонентов. Способ сжижения и сепарации газов включает подачу в основное дозвуковое или сверхзвуковое сопло потоков газа, состоящих из одной или нескольких частей, закрутку одной или нескольких частей потока вокруг размещенных полностью или частично в основном сопле дополнительных дозвуковых или сверхзвуковых сопел, выходы которых размещены в дозвуковой или сверхзвуковой части основного сопла, совместную подачу всех частей газового потока в основное сопло и отбор газожидкостной смеси, обогащенной целевыми компонентами, от обедненной ими газовой смеси. Основное сопло обеспечивает расширение газа с достижением статического давления и статической температуры, которые соответствуют условию конденсации газа или его целевых компонент. Газовые потоки через дополнительные сопла подают закрученными и/или незакрученными с обеспечением давлений на выходах дополнительных сопел, достаточными для истечения газа из них в основном сопле. Техническим результатом является повышение эффективности сепарации путем исключения эффектов, способствующих перемешиванию потока в местах отбора сепарируемой компоненты. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ извлечения NH₃ из продувочных газов - состава, об.%: аммиак - 0,1-15, водород - 20-55, другие газы - остальное, включает промывку продувочного газа в скруббере и стадию выделения аммиака. Промывка продувочных газов проводится в многоступенчатом скруббере, с охлаждением аммиачного раствора между ступенями абсорбции, а выделение аммиака после первой ступени скруббера осуществляется методом выпаривания в аппарате объемного или пленочного типа при давлении синтеза или хранения аммиака в продуктовых емкостях с последующей его осушкой и сжижением. Технический результат - улучшение экономических и экологических показателей производства. 2 ил.

Предложен способ извлечения аммиака из продувочных и танковых газов. Способ одновременного извлечения аммиака из продувочных и танковых газов состава, об.%: аммиак - 0,1-12, водород - 15-58, другие газы - остальное, включает раздельную промывку газов в скрубберах и общую стадию конденсации и сушки аммиака. Промывка производится в многоступенчатых скрубберах с охлаждением аммиачных растворов между ступенями абсорбции, а выделение аммиака после первой ступени каждого скруббера осуществляется методом выпаривания аммиачных растворов, подаваемых при одинаковом давлении в общий аппарат объемного или пленочного типа, после совершения каждым раствором работы расширения в гидравлических турбинах. Достигаемый технический результат - улучшение экономических и экологических показателей производства. 1 ил.

Изобретение относится к области промысловой подготовки нефтяного газа с получением товарного газа. По первому варианту реализации способ промысловой подготовки нефтяного газа включает сжатие и охлаждение нефтяного газа, а также сепарацию охлажденного нефтяного газа с разделением последнего на осушенный нефтяной газ и сжиженные углеводороды, при этом очищенный от капельной жидкости и механических примесей нефтяной газ сжимают в компрессоре, после чего сжатый газ охлаждают сначала в аппарате воздушного охлаждения, а затем последовательно в охлаждающем теплообменнике и первом рекуперативном теплообменнике, после чего охлажденный нефтяной газ подают в первый газовый сепаратор, где от нефтяного газа отделяют образовавшийся при его охлаждении конденсат, из первого сепаратора нефтяной газ подают на охлаждение во второй рекуперативный теплообменник и далее во второй газовый сепаратор, после отделения в последнем от нефтяного газа конденсата нефтяной газ подают в испаритель-сепаратор для дальнейшего охлаждения, а из последнего охлажденный нефтяной газ подают в третий газовый сепаратор, и после отделения конденсата в третьем сепараторе от нефтяного газа его направляют на расширение в трехпоточную вихревую трубу, где нефтяной газ разделяют на горячий и холодный потоки с отделением от нефтяного газа конденсата, после чего из трехпоточной вихревой трубы горячий и холодный потоки нефтяного газа смешивают и направляют полученную смесь в четвертый газовый сепаратор, где проводят последнее отделение от нефтяного газа конденсата, после чего осушенный нефтяной газ направляют во второй рекуперативный теплообменник для охлаждения нефтяного газа после первого газового сепаратора и одновременного нагрева осушенного нефтяного газа, который направляют в магистральный газопровод для транспортировки потребителю, при этом выделенный из нефтяного газа в трехпоточной вихревой трубе и первом, втором, третьем и четвертом газовых сепараторах конденсат направляют через дроссель, где его за счет дросселирования охлаждают, в испаритель-сепаратор для охлаждения нефтяного газа после второго газового сепаратора и одновременно для нагрева конденсата с выделением из него растворенных в нем компонентов нефтяного газа, которые направляют на смешение с подаваемым на сжатие нефтяным газом, а конденсат направляют в первый рекуперативный теплообменник для охлаждения нефтяного газа, после чего нагретый в первом рекуперативном теплообменнике конденсат еще раз дросселируют и направляют в сепаратор конденсата, где от него отделяют оставшиеся в нем компоненты нефтяного газа, которые направляют на смешение с подаваемым на сжатие нефтяным газом, а образовавшийся после этого конденсат - сжиженные углеводороды нефтяного газа подают из сепаратора конденсата потребителю. Второй вариант реализации способа промысловой подготовки нефтяного газа реализуется с помощью дополнительного второго охлаждающего теплообменника, второй трехпоточной вихревой трубы, подогревателя конденсата и второго сепаратора конденсата, причем из установки исключен испаритель-сепаратор. В результате достигается повышение качества подготовки нефтяного газа к транспортировке за счет более глубокого извлечение из него углеводородных компонентов и улучшение экологии окружающей среды. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способам осушки газа и может быть применено для подготовки природных и нефтяных газов к транспорту и переработке. Способ включает очистку потока газа от механических примесей и капельной жидкости, конденсацию водного и/или углеводородных компонентов, отделение и удаление их от газа. Компоненты подвергают капиллярной конденсации из потока газа в анизотропной пористо-капиллярной структуре, выполненной из смачиваемого конденсируемыми компонентами твердого материала. Размеры пор и капилляров структуры уменьшаются в одну сторону. Сконденсировавшиеся компоненты удаляют по порам и капиллярам в сторону убывания их размеров. Потоку газа в структуре придают направление в сторону увеличения размеров ее пор и капилляров. Поток газа подают по нормали к направлению движения удаляемого компонента. При удалении в сконденсировавшиеся компоненты подают вещества, повышающие смачиваемость твердого материала. Часть удаляемых сконденсировавшихся компонентов рециркулируют на сторону с увеличенными размерами пор и капилляров. Капиллярную конденсацию и удаление сконденсировавшихся компонентов производят многократно - в несколько ступеней. При многократной конденсации удаление сконденсировавшихся компонентов производят с последующей ступени на сторону с увеличенными размерами пор и капилляров предшествующей ступени осушки газа. Изобретение позволяет повысить эффективность осушки и снизить потери давления газа. 6 з.п. ф-лы, 13 ил.