RU2241524C1 - Method and apparatus for integrated purification of gases - Google Patents
Method and apparatus for integrated purification of gases Download PDFInfo
- Publication number
- RU2241524C1 RU2241524C1 RU2003106599/15A RU2003106599A RU2241524C1 RU 2241524 C1 RU2241524 C1 RU 2241524C1 RU 2003106599/15 A RU2003106599/15 A RU 2003106599/15A RU 2003106599 A RU2003106599 A RU 2003106599A RU 2241524 C1 RU2241524 C1 RU 2241524C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- pressure
- purified
- working
- purification
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области газовой промышленности криогенной технике, в частности к глубокой очистке газов и воздуха от влаги, диоксида углерода, тяжелых углеводородов и других компонентов.The invention relates to the field of the gas industry, cryogenic engineering, in particular to the deep cleaning of gases and air from moisture, carbon dioxide, heavy hydrocarbons and other components.
Известен способ комплексной очистки газа, включающий периодическую адсорбцию адсорбентами из очищаемого газа влаги, диоксида углерода, тяжелых углеводородов и десорбцию продуктов очистки продувкой горячим регенерационным газом для восстановления поглотительной способности адсорбентов, последующее снижение температуры адсорбентов за счет продувки холодным газом и возврат регенерационных газов с помощью газодувки после их охлаждения в теплообменнике и отделения конденсата в сепараторе в линию очистки газов. Известно устройство для выполнения вышеуказанного способа, содержащее попеременно работающие адсорберы с адсорбентами соединенные трубопроводом и переключающимися клапанами, рибойлер для нагрева регенерационного газа, холодильник для охлаждения регенерационного газа, сепаратор для отделения конденсата и газодувку для возврата газа в адсорбер, находящийся на стадии очистки [1].A known method of complex gas purification, including periodic adsorption of moisture, carbon dioxide, heavy hydrocarbons by adsorbents from the gas to be purified, and desorption of purification products by blowing with hot regeneration gas to restore the adsorption capacity of adsorbents, subsequent lowering of the temperature of adsorbents by blowing with cold gas and returning regeneration gases using gas blowing after cooling them in a heat exchanger and separating condensate in a separator into a gas purification line. A device for performing the above method is known, comprising alternately working adsorbers with adsorbents connected by a pipeline and switching valves, a riboiler for heating the regeneration gas, a refrigerator for cooling the regeneration gas, a separator for separating condensate and a gas blower for returning gas to the adsorber at the stage of cleaning [1] .
Недостатки вышеуказанных способа и устройства заключается в том, что при больших расходах очищаемого газа и при продолжительности процесса комплексной очистки газа требуется большое количество адсорбента, приводящее к увеличению габаритов и металлоемкости блока очистки, а также к большому расходу регенерационного газа и затрат энергии на нагрев адсорбентов, корпусов адсорберов и их изоляции, что приводит к значительному росту стоимости блока очистки и удельных эксплуатационных затрат на единицу объема очищенного газа. Кроме того, возврат регенерационных газов после их охлаждения в линию очистки без предварительного отделения продуктов очистки увеличивает их исходную концентрацию в очищаемом газе и, как следствие, возрастает нагрузка на адсорбент и уменьшается продолжительность цикла очистка.The disadvantages of the above method and device is that at high costs of the gas to be cleaned and the duration of the process of complex gas purification requires a large amount of adsorbent, which leads to an increase in the size and metal consumption of the purification unit, as well as to a large consumption of regeneration gas and energy consumption for heating the adsorbents, adsorber housings and their isolation, which leads to a significant increase in the cost of the cleaning unit and the unit operating costs per unit volume of purified gas. In addition, the return of regeneration gases after cooling them to the purification line without first separating the purification products increases their initial concentration in the gas to be purified and, as a result, the load on the adsorbent increases and the duration of the purification cycle decreases.
Известны способ и устройство обезвреживания газовых выбросов от паров органических соединений адсорбцией при пропускании газовых выбросов через слой адсорбента-катализатора из оксидов меди и хрома на носителе с последующей регенерацией слоя адсорбента-катализатора при пропускании через него кислородосодержащего газа при повышенной температуре и окислении продуктов десорбции и последующем направлении десорбированного потока газа через дополнительный слой адсорбента-катализатора идентичного состава. А в адсорберах последовательно по высоте установлены кассеты цилиндрической формы с перфорированными обечайками, причем одна из кассет разделена на два отсека перфорированной кольцевой перегородкой [2].A known method and device for the neutralization of gas emissions from vapors of organic compounds by adsorption when passing gas emissions through a layer of adsorbent-catalyst from copper and chromium oxides on a carrier, followed by regeneration of the layer of adsorbent-catalyst when passing through it an oxygen-containing gas at elevated temperature and oxidation of desorption products and subsequent the direction of the desorbed gas stream through an additional layer of adsorbent-catalyst of identical composition. And in the adsorbers, cylindrical cartridges with perforated shells are successively installed in height, with one of the cartridges being divided into two compartments with a perforated annular partition [2].
Недостаток указанных способа и устройства заключается в том, что при регенерации адсорбента-катализатора на высоком температурном уровне необходимо подвести большое количество тепловой энергии. Кроме того, очистка газовых выбросов от нескольких компонентов производится только на одном адсорбенте-катализаторе, тогда как различные отделяемые компоненты обладают различной адсорбционной активностью, поэтому при адсорбции более активного адсорбтива из адсорбента вытесняется менее активный компонент.The disadvantage of this method and device is that when regenerating the adsorbent-catalyst at a high temperature level, it is necessary to supply a large amount of thermal energy. In addition, the purification of gas emissions from several components is carried out only on one adsorbent-catalyst, while different separated components have different adsorption activity, therefore, when adsorbing a more active adsorbent, the less active component is displaced from the adsorbent.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому изобретению является способ комплексной адсорбционной очистки газа от влаги и диоксида углерода и других компонентов, основанный на короткоцикловой адсорбции и безнагревной десорбции, включающий поглощение отделяемых компонентов из газа адсорбентами и последующую регенерацию насыщенного адсорбента продувкой очищенным газом при давлении ниже давления адсорбции и устройство для комплексной очистки газа, содержащее два попеременно работающих адсорбера, линию подачи исходного газа в адсорберы через управляемые клапаны и фильтр, линию отвода очищенного газа, соединенную с адсорберами через управляемые клапаны и фильтр, линию подачи очищенного продувочного газа из одного адсорбера в другой для регенерации адсорбентов и линию отвода продувочных газов, соединенных с адсорберами также управляемыми клапанами [3].The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed invention is a method of integrated adsorption purification of gas from moisture and carbon dioxide and other components, based on short-cycle adsorption and non-heating desorption, including absorption of the separated components from the gas by adsorbents and subsequent regeneration of the saturated adsorbent by purging with purified gas at pressure below the adsorption pressure and a device for integrated gas purification, containing two alternately working adsorbers, l the supply of source gas to the adsorbers through controlled valves and a filter, the purified gas outlet line connected to the adsorbers through controlled valves and a filter, the purified purge gas supply line from one adsorber to another for regeneration of adsorbents and the purge gas exhaust line connected to the adsorbers also controlled valves [3].
Основной недостаток способа и устройства адсорбционной очистки газа, осуществляемой методом короткоцикловой адсорбции и безнагревной десорбции заключается в том, что количество очищенного газа, направляемое на продувку адсорбента и десорбцию продуктов очистки, зависит от отношения давления газа, при котором производят десорбцию продуктов очистки из адсорбента, к рабочему давлению исходного газа. Давление десорбции определяется параметрами среды, куда сбрасываются продувочные газы. Например, при осушке воздуха короткоцикловой адсорбцией продувочный воздух сбрасывается в атмосферу, поэтому, чем меньше рабочее давление очищаемого воздуха, тем больше расход продувочного воздуха, и тем больше потери энергии с сжатым воздухом и тем меньше относительная производительность блока осушки по целевому воздуху.The main disadvantage of the method and device for adsorption gas purification carried out by the method of short-cycle adsorption and heatless desorption is that the amount of purified gas directed to the purge of the adsorbent and desorption of the purification products depends on the ratio of the gas pressure at which the purification products are desorbed from the adsorbent to working pressure of the source gas. The desorption pressure is determined by the parameters of the medium where the purge gases are discharged. For example, when air is dried by short-cycle adsorption, the purge air is discharged into the atmosphere, therefore, the lower the working pressure of the cleaned air, the greater the purge air consumption, and the greater the energy loss with compressed air and the lower the relative performance of the drying unit for the target air.
Решаемая задача - повышение технико-экономических показателей блока комплексной очистки газа от влаги, диоксида углерода, тяжелых углеводородов и других компонентов.The task at hand is to increase the technical and economic indicators of the complex gas purification unit from moisture, carbon dioxide, heavy hydrocarbons and other components.
Решение поставленной задачи заключается в том, что способ комплексной очистки газов, включающий периодическую очистку газа в одном из адсорберов, заполненных адсорбентом, с одновременной регенерацией адсорбента в другом адсорбере регенерирующим газом, в качестве которого используют очищенный газ при давлении ниже рабочего давления адсорбции, очистку проводят на многослойных адсорбентах с разными селективными характеристиками, организуют зигзагообразное движение очищаемого и регенерирующего газа через перфорированные секции с адсорбентами, регенерацию ведут под давлением 1/60-1/65 от рабочего давления адсорбции, для чего используют очищенный газ в количестве, равном 0.015-0.02 от массы газа, подаваемого на очистку, при этом давление регенерирующего газа создают вакуум-компрессором с впрыском жидкости в рабочую полость сжатия, а тепло сжатия используют для нагрева очищенного газа перед регенерацией, при этом на выходе из регенерируемого адсорбера регенерирующий газ очищают жидкостью, впрыскиваемой в рабочую полость сжатия вакуум-компрессора, и возвращают в поток газа, подаваемого на очистку, а устройство для комплексной очистки газов, содержащее два попеременно работающих адсорбера, соединенные трубопроводом с установленными на нем автоматически переключающимися клапанами и ограничителем расхода регенерирующего газа, оно снабжено линией регенерации, на которой последовательно установлены ограничитель скорости газа, шумопоглотитель, ресивер, винтовой вакуум-компрессор с впрыском жидкости в рабочую полость сжатия, емкость для отделения продуктов очистки от впрыскиваемой жидкости, фильтр очистки газа от механических примесей и рекуперативный теплообменник для нагрева регенерирующего газа теплом сжатия вакуум-компрессора, а также линией возврата очищенного регенерирующегогаза, на котором последовательно установлены водяной холодильник, мокрый скруббер с баком и насосом, сепаратор для отделения конденсата, фильтр и обратный клапан, кроме того, адсорберы выполнены многоходовыми, в виде секции с перфорированными внутренней и внешней обечайками, с патрубками подвода и отвода газа, при этом перфорация нанесена таким образом, чтобы обеспечить зигзагообразное движение очищаемого и регенерирующего газа, а в адсорберах перфорированные секции заполнены адсорбентами с разными селективными характеристиками, подбор которых определяется свойствами и концентрацией поглощаемых из исходного газа компонентов, а адсорберы выполнены четырехходовыми.The solution to this problem lies in the fact that the method of complex gas purification, including periodic gas purification in one of the adsorbers filled with adsorbent, with simultaneous regeneration of the adsorbent in another adsorber with regenerating gas, which is used as purified gas at a pressure below the adsorption working pressure, is cleaned on multilayer adsorbents with different selective characteristics, they organize a zigzag movement of the cleaned and regenerating gas through perforated sections with ads Ribents, regeneration is carried out under a pressure of 1 / 60-1 / 65 from the working adsorption pressure, for which use purified gas in an amount equal to 0.015-0.02 of the mass of gas supplied to the cleaning, while the pressure of the regenerating gas is created by a vacuum compressor with liquid injection in the compression working cavity, and the compression heat is used to heat the purified gas before regeneration, while at the outlet of the regenerated adsorber, the regenerating gas is cleaned with liquid injected into the compression cavity of the vacuum compressor and returned to the gas stream, by The unit for complex gas purification, containing two alternately working adsorbers connected by a pipeline with automatically switching valves and a flow restrictor of regenerating gas, is equipped with a regeneration line, on which a gas speed limiter, noise absorber, receiver, screw a vacuum compressor with injection of liquid into the working cavity of compression, a container for separating cleaning products from the injected liquid, a gas purification filter and from mechanical impurities and a recuperative heat exchanger for heating the regenerating gas with the compression heat of a vacuum compressor, as well as a return line for purified regenerating gas, on which a water cooler, a wet scrubber with a tank and a pump, a condensate separator, a filter and a non-return valve are installed in addition , the adsorbers are multi-pass, in the form of a section with perforated inner and outer shells, with gas supply and exhaust pipes, while perforation is applied so that sintered zigzag movement erasable and regeneration gas, as in adsorbers perforated sections are filled with different adsorbents selective characteristics, the selection of which is determined by the properties and the concentration of the absorbed component from a feed gas, and four-way adsorbers performed.
Анализ уровня техники показал, что заявителем не выявлен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, следовательно, оно соответствует критерию “новизна”.The analysis of the prior art showed that the applicant has not identified an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention, therefore, it meets the criterion of “novelty”.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1, приводится принципиальная схема блока комплексной очистки газа от влаги, диоксида углерода, тяжелых углеводородов и сернистых соединений с ограниченной концентрацией. На фиг.2. изображена схема четырехходового адсорбера с внутренней и внешней перфорированными обечайками с патрубками подвода и отвода газа.The invention is illustrated by drawings. Figure 1, is a schematic diagram of a unit for comprehensive gas purification from moisture, carbon dioxide, heavy hydrocarbons and sulfur compounds with a limited concentration. In figure 2. The diagram of a four-way adsorber with internal and external perforated shells with gas supply and exhaust pipes is shown.
Блок комплексной очистки газа содержит: линию подачи исходного газа - I, линию отвода очищенного газа - II, линию подачи продувочного газа - III, и линию отвода продувочного газа - IV. Линия исходного газа I и линия очищенного газа соединены с адсорберами 4 и 5 через управляемые клапаны 2, 3, 6 и 7. На этих линиях установлены фильтры 1 и 8 для улавливания твердых частиц адсорбентов. На линии подачи продувочного газа III установлены дюзы 9 и 10, а также управляемые клапаны 11, 12, 13 и теплообменник 14 для подогрева продувочного газа. На линии IV установлены управляемые клапаны 15 и 16, дюзы 17 и 18, для ограничения расхода продувочного газа, глушитель шума 19, ресивер - 20, вакуум-компрессор 21, десорбционный бак 22 с насосом 23, фильтр 24, водяной холодильник 25 для охлаждения газа, скруббер 26 с десорбционным баком 27 и насосом 28, сепаратор 29 с фильтром 30 и обратный клапан 31.The complex gas purification unit contains: a source gas supply line — I, a purified gas exhaust line — II, a purge gas supply line — III, and a purge gas exhaust line — IV. The source gas line I and the purified gas line are connected to the adsorbers 4 and 5 through controlled valves 2, 3, 6 and 7. Filters 1 and 8 are installed on these lines for trapping solid particles of adsorbents. On the purge gas supply line III nozzles 9 and 10 are installed, as well as controlled valves 11, 12, 13 and a heat exchanger 14 for heating the purge gas. On line IV, controlled valves 15 and 16, nozzles 17 and 18 are installed to limit the purge gas flow, a silencer 19, a receiver 20, a vacuum compressor 21, a desorption tank 22 with a pump 23, a filter 24, a water cooler 25 for gas cooling , a scrubber 26 with a desorption tank 27 and a pump 28, a separator 29 with a filter 30 and a check valve 31.
Адсорбер состоит из корпуса 32, с внутренней перфорированной обечайкой 33 и секций 34, 35, 36, 37 и внешней перфорированной обечайкой 38, при этом перфорация нанесена таким образом, что обеспечивается зигзагообразное движение очищаемого и регенерирующего газа. Перфорированные секции заполнены адсорбентами с разными селективными характеристиками, подбор которых определяется свойствами и концентрацией поглощаемых из исходного газа компонентов.The adsorber consists of a
Принцип работы устройства заключается в следующем.The principle of operation of the device is as follows.
Влажный исходный газ с ограниченным содержанием диоксида углерода, тяжелых углеводородов и сероводорода поступает по линии I через фильтр 1 и управляемые клапаны 2 или 3 в один из адсорберов 4 или 5, например 4, в котором газ последовательно очищают от влаги, диоксида углерода, сероводорода и тяжелых углеводородов в секциях 34, 35, 36 и 37. При прохождении очищаемого газа через секцию 34 плавно увеличивается поверхность контакта газа с адсорбентом и, соответственно, снижается радиальная скорость газа, что способствует росту поглотительной способности адсорбента и полному использованию толщины адсорбционного слоя. При прохождении газа через секцию 35 с большого сечения на меньшее происходит некоторое увеличение объемной скорости, что позволяет более полно использовать толщину слоя адсорбента за счет перемещения адсорбированных продуктов очистки с лобового слоя адсорбента в его глубину. Аналогичная картина имеет место в секциях 36 (34) и 37 (35). В адсорберах с перфорированными обечайками и секциями организуется зигзагообразное движение потока газа с многократным поворотом на 180°, переменной скоростью, местного динамического давления, что в совокупности позволяет повысить адсорбционную способность адсорбентов и более эффективно их использовать. Очищенный газ после адсорбера направляют через управляемые клапаны 6 или 7 и фильтр 8 в линию II для проведения следующей технологической операции сжижение газа. В то время, когда в адсорбере проводят комплексную очистку газа, в адсорбере 5 производят регенерацию адсорбентов.A moist source gas with a limited content of carbon dioxide, heavy hydrocarbons and hydrogen sulfide enters through line I through a filter 1 and controlled valves 2 or 3 into one of the adsorbers 4 or 5, for example 4, in which the gas is subsequently cleaned of moisture, carbon dioxide, hydrogen sulfide and heavy hydrocarbons in
Вначале снижают давление в ресивере 20 с помощью вакуум-компрессора 21 до значения, равного 1/60-1/65 от рабочего давления, при котором производят очистку газа, затем снижают давление в адсорбере 5 через клапан 16, дюзу 18 и глушитель шума 19. Продувочный газ из ресивера 20 забирают вакуум-компрессором 21 и сжимают до рабочего давления адсорбции. В процессе сжатия продувочного газа в рабочую полость вакуум-компрессора впрыскивают жидкость, которая абсорбирует продукты очистки, диоксид углерода, сероводород, тяжелые углеводороды. Жидкость с абсорбированными компонентами - в десорбционный бак 22, где в результате снижения давления выделяют продукты очистки, а чистую жидкость насосом 23 вновь подают на впрыск в рабочую полость вакуум-компрессора 21. Сжатый газ после вакуум-компрессора 21 и фильтра 24 подают через теплообменник 14, в линию IVδ, где продувочный газ охлаждают в водяном холодильнике 25, затем промывают под давлением водой в скруббере 26 для удаления остаточного содержания продукта очистки и воду после скруббера выводят в бак 27, десорбируют продукты очистки за счет снижения давления и воду насосом 28 возвращают в скруббер 26. После скруббера 26 отделяют от газа капельную жидкость и аэрозоли в сепараторе 29 и фильтре 30 и через обратный клапан 31 подают в линию I. Одновременно со снижением давления в адсорбере 5 подают из адсорбера 4, находящегося в режиме комплексной очистки, очищенный продувочный газ по линии III через дюзы 9 и 10, открытые клапаны 11 и 12 и теплообменник 14, где продувочный газ нагревают до температуры 80-100°С. При достижении температуры газа на выходе из адсорбера 40-50°С прекращают нагрев адсорбентов и проводят их охлаждение. Для этого закрывают клапаны 11 и 12 и открывают клапан 13. По завершении процесса охлаждения адсорбентов закрывают клапан 16 и повышают давление в адсорбере 5 до рабочего значения и переводят отрегенерированный адсорбер 5 в режим комплексной очистки, а адсорбер 4 - в режим регенерации, который проводят в том же порядке, что и на адсорбере 5.First, reduce the pressure in the receiver 20 using a vacuum compressor 21 to a value equal to 1 / 60-1 / 65 of the working pressure at which the gas is cleaned, then reduce the pressure in the adsorber 5 through the valve 16, nozzle 18 and a noise muffler 19. The purge gas from the receiver 20 is withdrawn by a vacuum compressor 21 and compressed to an adsorption operating pressure. In the process of compressing the purge gas, a liquid is injected into the working cavity of the vacuum compressor, which absorbs refined products, carbon dioxide, hydrogen sulfide, and heavy hydrocarbons. The liquid with absorbed components is sent to the desorption tank 22, where purification products are released as a result of pressure reduction, and clean liquid is again pumped into the working cavity of the vacuum compressor 21 by the pump 23. The compressed gas after the vacuum compressor 21 and the filter 24 is fed through the heat exchanger 14 to line IVδ, where the purge gas is cooled in a water cooler 25, then washed under pressure with water in a scrubber 26 to remove the residual content of the cleaning product and the water after the scrubber is discharged into the tank 27, the cleaning products are desorbed t of pressure reduction and water by the pump 28 are returned to the scrubber 26. After the scrubber 26, the dropping liquid and aerosols in the separator 29 and the filter 30 are separated and fed through line check valve 31 to the line I. Simultaneously with the pressure reduction in the adsorber 5, it is supplied from the adsorber 4, being in the complex cleaning mode, purified purge gas through line III through nozzles 9 and 10, open valves 11 and 12 and a heat exchanger 14, where the purge gas is heated to a temperature of 80-100 ° C. When the gas temperature at the outlet of the adsorber reaches 40-50 ° C, the heating of the adsorbents is stopped and their cooling is carried out. To do this, close the valves 11 and 12 and open the valve 13. Upon completion of the cooling process of the adsorbents, close the valve 16 and increase the pressure in the adsorber 5 to the operating value and transfer the regenerated adsorber 5 to the complex cleaning mode, and the adsorber 4 to the regeneration mode, which is carried out in in the same order as on the adsorber 5.
Регенерационные газы могут быть поданы в линию IVa на сброс в открытую систему, например, при комплексной очистке воздуха перед его сжижением, в атмосферу.Regeneration gases can be supplied to line IVa for discharge into an open system, for example, during complex air purification before liquefying it, into the atmosphere.
Пример выполнения способа.An example of the method.
Исходный природный газ расходом 8000 нм/ч, (при давлении 0.1 МПа и температуре 273 К) давлением 30 бар и температурой 20°С перед сжижением осушают от влаги, содержание которой составляет 1 г/нм, очищают от диоксида углерода СO2 с исходной концентрацией 0.08% об., сероводорода - 0.1% об. и тяжелых углеводородов С5+ - 0.3%.The source natural gas with a flow rate of 8000 nm / h (at a pressure of 0.1 MPa and a temperature of 273 K) with a pressure of 30 bar and a temperature of 20 ° C is drained of moisture, the content of which is 1 g / nm, is purified from carbon dioxide CO 2 with an initial concentration before liquefaction 0.08% vol., Hydrogen sulfide - 0.1% vol. and heavy hydrocarbons With 5 + - 0.3%.
Комплексную очистку исходного газа от вышеуказанных компонентов проводят по схеме 2-х попеременно работающих адсорберов продолжительностью работы в режимах комплексной очистки и регенерации по 30 мин. Регенерацию адсорбентов проводят обратным потоком очищенного газа расходом 160 нм3/ч (2% от расхода исходного газа) под давлением 0.45 бар (абс) при отношении давления регенерации к давлению исходного газа 1/66.7, в следующем режиме: снижение давления в регенерируемом адсорбере - 5 мин; продувка адсорбентов горячим очищенным газом - 10 мин; продувка адсорбентов холодным очищенным газом - 10 мин; повышение давления газа в отрегенерированном адсорбере - 5 мин.Comprehensive cleaning of the source gas from the above components is carried out according to the scheme of 2 alternately working adsorbers with a duration of 30 minutes in the modes of complex cleaning and regeneration. The adsorbents are regenerated by a reverse flow of purified gas with a flow rate of 160 nm 3 / h (2% of the feed gas flow rate) under a pressure of 0.45 bar (abs) with a ratio of the regeneration pressure to the feed gas pressure of 1 / 66.7, in the following mode: pressure reduction in the regenerated adsorber - 5 minutes; purging adsorbents with hot purified gas - 10 min; purging adsorbents with cold purified gas - 10 min; increase in gas pressure in the regenerated adsorber - 5 min.
Давление регенерации 0.45 бар создают винтовым вакуум-компрессором с впрыском в рабочую полость сжатия жидкости, которая абсорбирует продукты очистки. Потребляемая мощность компрессора около 38.0 кВт. Газ регенерации после вакуум-компрессора очищают от капельной жидкости в фильтре 24 и после охлаждения в теплообменнике 14 подают в линию IVδ, где после охлаждения в водяном теплообменнике 25 газ очищают от остаточного содержания диоксида углерода и сернистых соединений в мокром скруббере 26 и через сепаратор 26 и фильтр 30 направляют в линию очистки исходного газа. Потребляемая мощность циркуляционного насоса около 1.5 кВт. Удельный расход электроэнергии на регенерацию адсорбентов составляет около 5 Вт/нм очищенного газа, что почти на 30% ниже, чем при комплексной очистке природного газа на указанные параметры по наиболее экономичной из известных технологических схем.The regeneration pressure of 0.45 bar is created by a screw vacuum compressor with injection into the working cavity of the liquid compression, which absorbs the cleaning products. The power consumption of the compressor is about 38.0 kW. The regeneration gas after the vacuum compressor is purified from the dropping liquid in the filter 24 and after cooling in the heat exchanger 14 is fed to line IVδ, where after cooling in the water heat exchanger 25 the gas is purified from the residual content of carbon dioxide and sulfur compounds in the wet scrubber 26 and through the separator 26 and the filter 30 is sent to the source gas purification line. The power consumption of the circulation pump is about 1.5 kW. The specific energy consumption for the regeneration of adsorbents is about 5 W / nm of purified gas, which is almost 30% lower than with complex purification of natural gas to these parameters according to the most economical of the known technological schemes.
При комплексной очистке воздуха от воды, диоксида углерода, сероводорода и др. компонентов регенерационный воздух направляют в линию IVa и сбрасывают в атмосферу.In the complex purification of air from water, carbon dioxide, hydrogen sulfide and other components, regeneration air is sent to line IVa and discharged into the atmosphere.
Сравнение существенных признаков предложенного и известных решений дает основание считать, что предложенное техническое решение отвечает критериям “изобретательский уровень” и “промышленная применимость”.Comparison of the essential features of the proposed and known solutions gives reason to believe that the proposed technical solution meets the criteria of "inventive step" and "industrial applicability".
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить габариты адсорберов, отказаться от отдельно стоящего подогревателя регенерирующих газов, снизить расход адсорбентов и в целом уменьшить материалоемкость и стоимость блока комплексной очистки газа, а также существенно снизить эксплуатационные затраты за счет уменьшения расхода регенерирующего газа и энергозатрат на его нагрев, а также за счет возврата регенерирующего газа в линию очистки, что в итоге обеспечивает снижение стоимости очищенного газа и повышение технико-экономических показателей блока комплексной очистки газа.Thus, the proposed technical solution allows to reduce the dimensions of the adsorbers, to abandon the freestanding heater of regenerating gases, to reduce the consumption of adsorbents and, in general, to reduce the material consumption and the cost of the complex gas treatment unit, as well as significantly reduce operating costs by reducing the consumption of regenerating gas and energy costs for it heating, as well as by returning the regenerating gas to the treatment line, which ultimately ensures a reduction in the cost of purified gas and an increase in technology o-economic indicators comprehensive gas treatment unit.
Источники информацииSources of information
1. Н.В.Кельцев. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1978 г, стр.411, рис.19.15.1. N.V. Keltsev. The basics of adsorption technology. M .: Chemistry, 1978, p. 411, Fig. 19.15.
2. Там же, стр.338-339, рис.16.29, 16.31.2. Ibid., Pp. 338-339, Fig. 16.29, 16.31.
3. Патент РФ №2040313, кл. В 01 D 53/72, 53/04, 27.07.95 г. Бюл.№21.3. RF patent No. 2040313, cl. On 01 D 53/72, 53/04, 07/27/95, Bull. No. 21.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003106599/15A RU2241524C1 (en) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | Method and apparatus for integrated purification of gases |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003106599/15A RU2241524C1 (en) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | Method and apparatus for integrated purification of gases |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003106599A RU2003106599A (en) | 2004-09-10 |
| RU2241524C1 true RU2241524C1 (en) | 2004-12-10 |
Family
ID=34387714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003106599/15A RU2241524C1 (en) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | Method and apparatus for integrated purification of gases |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2241524C1 (en) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456059C2 (en) * | 2010-04-08 | 2012-07-20 | Марат Хатимович Газизов | Method of gas treatmentand device to this end |
| RU2457898C2 (en) * | 2007-05-18 | 2012-08-10 | Эдвардс Лимитед | Gas treatment device |
| WO2014081649A1 (en) * | 2012-11-21 | 2014-05-30 | Uop Llc | Supersonic gas separation and adsorption processes for natural gas dehydration systems |
| RU2525126C1 (en) * | 2010-08-18 | 2014-08-10 | Юоп Ллк | Method of natural gas cleaning and recovery of one or more adsorbers |
| RU2537588C2 (en) * | 2013-02-12 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Air cleaner |
| RU2554134C1 (en) * | 2014-06-17 | 2015-06-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for additional drying and purifying of hydrogen-sulphide-containing associated gas for further usage as fuel in gas generator plants and system for its implementation |
| RU2555011C2 (en) * | 2013-05-29 | 2015-07-10 | Андрей Владиславович Курочкин | Method of regenerating saturated amine solution |
| CN107216923A (en) * | 2017-06-27 | 2017-09-29 | 成都深冷液化设备股份有限公司 | The composite bed adsorbent equipment of natural gas pretreatment |
| RU2637118C2 (en) * | 2015-11-11 | 2017-11-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Method for purifying gases from volatile organic impurities |
| RU2650932C1 (en) * | 2017-10-31 | 2018-04-18 | Андрей Владиславович Курочкин | Installation of easy hydrocarbon fractions collection (options) |
| CN108342237A (en) * | 2018-01-31 | 2018-07-31 | 天津大学 | A kind of low-temperature methane purification process |
| RU183829U1 (en) * | 2015-12-23 | 2018-10-04 | Сергей Владимирович Кизяков | Gas Dryer |
| RU2683738C1 (en) * | 2018-07-18 | 2019-04-01 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Annular adsorber |
| RU2800293C1 (en) * | 2023-02-01 | 2023-07-19 | Масникас Стасис Стасисович | Method for purification of polluted air |
-
2003
- 2003-03-11 RU RU2003106599/15A patent/RU2241524C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КЕЛЬЦЕВ Н.В. Основы адсорбционной техники. - М.: Химия, 1978, С.338 и 339. * |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457898C2 (en) * | 2007-05-18 | 2012-08-10 | Эдвардс Лимитед | Gas treatment device |
| RU2456059C2 (en) * | 2010-04-08 | 2012-07-20 | Марат Хатимович Газизов | Method of gas treatmentand device to this end |
| RU2525126C1 (en) * | 2010-08-18 | 2014-08-10 | Юоп Ллк | Method of natural gas cleaning and recovery of one or more adsorbers |
| WO2014081649A1 (en) * | 2012-11-21 | 2014-05-30 | Uop Llc | Supersonic gas separation and adsorption processes for natural gas dehydration systems |
| RU2537588C2 (en) * | 2013-02-12 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Air cleaner |
| RU2555011C2 (en) * | 2013-05-29 | 2015-07-10 | Андрей Владиславович Курочкин | Method of regenerating saturated amine solution |
| RU2554134C1 (en) * | 2014-06-17 | 2015-06-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for additional drying and purifying of hydrogen-sulphide-containing associated gas for further usage as fuel in gas generator plants and system for its implementation |
| RU2637118C2 (en) * | 2015-11-11 | 2017-11-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Method for purifying gases from volatile organic impurities |
| RU183829U1 (en) * | 2015-12-23 | 2018-10-04 | Сергей Владимирович Кизяков | Gas Dryer |
| CN107216923A (en) * | 2017-06-27 | 2017-09-29 | 成都深冷液化设备股份有限公司 | The composite bed adsorbent equipment of natural gas pretreatment |
| RU2650932C1 (en) * | 2017-10-31 | 2018-04-18 | Андрей Владиславович Курочкин | Installation of easy hydrocarbon fractions collection (options) |
| CN108342237A (en) * | 2018-01-31 | 2018-07-31 | 天津大学 | A kind of low-temperature methane purification process |
| RU2683738C1 (en) * | 2018-07-18 | 2019-04-01 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Annular adsorber |
| RU2800293C1 (en) * | 2023-02-01 | 2023-07-19 | Масникас Стасис Стасисович | Method for purification of polluted air |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100192697B1 (en) | Gas refining method using solid adsorbent | |
| TWI480089B (en) | Purification of air | |
| RU2241524C1 (en) | Method and apparatus for integrated purification of gases | |
| US7504546B2 (en) | Apparatus and method for the removal of water from ethanol | |
| CN1031783C (en) | Adsorption condensation solvent recovery system | |
| CN102958583B (en) | Process for purifying natural gas and regenerating one or more adsorbers | |
| JP4252668B2 (en) | Gas purification method | |
| EP0232840A2 (en) | Removal of water and carbon dioxide from atmospheric air | |
| JP2003175311A (en) | Thermal swing adsorption method and adsorption unit and apparatus therefor | |
| CN1173385A (en) | Multi-thermal pulse PSA system | |
| JPH07108368B2 (en) | Method for removing water in mixed gas | |
| JP5933120B2 (en) | Air purification | |
| RU2497573C1 (en) | Method of natural gas drying and cleaning and device to this end | |
| CN109045926B (en) | VOCs-containing waste gas treatment device and method | |
| US3498025A (en) | Adsorption process and apparatus | |
| RU2504424C1 (en) | Gas cleaner and gas cleaning method | |
| JP2004148315A (en) | Process and device for removing nitrous oxide from feed gas stream | |
| RU2003106599A (en) | METHOD FOR INTEGRATED GAS CLEANING AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| RU2206375C1 (en) | Commercial gaseous carbon dioxide production process | |
| CA1322972C (en) | Heaterless adsorption system for combined purification and fractionation of air | |
| CN1159360A (en) | Pressure-changeable adsorption air pre-purifier | |
| CN1539544A (en) | Adsorption technique | |
| CN1315563C (en) | Adsorption stripping method for removing ethene and carbon dioxide from mixed gas | |
| CN103725338A (en) | Device and method for removing oxosilane gas in combustible gas | |
| CN210303031U (en) | A multi-bed temperature swing adsorption gas purification system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |