Способ компрессии газов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1052704 3(51) Г 04 В 37/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Одесский технологический институт холодильной промышленности(56) 1. Авторское свидетельство СССР802604, кл. Г 04 В 37/12, 1979.2, Авторское свидетельство СССР по заявке2955893/06, кл. Г 04 В 37/12, 1980.(54) (57) СПОСОБ КОМПРЕССИИ ГАЗОВ путем образования суспензии из гидратов газа, кристаллов соли и рассола при контакте газа низкого давления с соленой водой, перемещения суспензии в зону плавления, нагрева гидратов и их разложения на пресную воду и газ высокого давления, отличаюиийся тем, что, с целью повышения экономичности, от суспензии перед перемещением ее в зону плавления отделяют кристаллы соли.Изобретение относится к способу компрессиии гидратообразуюших газов,Известен способ компрессии газов путемобразования гидратов при контакте газанизкого давления с водой, перемещениягидратов в зону плавления, нагрева гидратов и их разложения на воду и газ высокого давления 1.Недостатком данного способа являетсято, что он может быть использован для получения лишь одного продукта - сжатогогаза.Известен также способ компрессии газов путем образования суспензии из гидратов газа, кристаллов соли и рассола приконтакте газа низкого давления с соленойводой, перемещения суспензии в зону плавления, нагрева гидратов и их разложенияца пресную воду и газ высокого давления 2.Недостатком известного способа является то, что он используется для получениялишь сжатого газа и опресненной воды безреализации других полезных эффектов фазового перехода.Цель изобретения - повышение экономичности способа.Указанная цель достигается тем, что согласно способу компрессии газов путем образования суспензии из гидратов газа, кристаллов соли и рассола при контакте газанизкого давления с соленой водой, перемегцения суспензии в зону плавления, нагрева гидратов и их разложения на пресную воду и газ высокого давления, от суспензии перед перемещением ее в зону плавления отделяют кристаллы соли.На чертеже изображена принципиальная схема устройства для компрессии газа,Устройство для компрессии газов содержит кристаллизатор 1, снабженный на вхо.де вентилем 2, а внутри - водоохлаждаемым контуром 3, плавитель 4, составленныйиз шести секций 5 - 10, оборудованных внижней части фильтрующими перегородками 11. Плавитель 4 снабжен системой трубопроводов для соединения верхних зон полостей секций, составленной из соединительного коллектора 12 и патрубков с запорными кранами 13 - 18. Кристаллизатор 1 соединен с секциями плавителя 4 трубопроводом 19 для транспортирования гидратнойсуспензии, уравнительным трубопроводом20 для газа и сливным трубопроводом 21для минерализованной воды. Опресненнаявода выводится из плавителя по трубопроводу 22.Верхние зоны полостей секции 5-10 соединены трубопроводами с запорными кранами 23 - 28 с уравнительным трубопроводом 20 и трубопроводами с вентилями 29 -34 - с выходным трубопроводом 35. Полости секций оборудованы водонагревательными контурами 36 - 41 и соединены с трубопроводом 19 при помощи патрубков с за 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 порными кранами 42 - 47. Донные части секций соединены со сливным трубопроводом 21 патрубками с запорными кранами 48- 53.В трубопроводе 19 установлен насос 54.Трубопровод 22 соединен с донными частями секций через краны 55 - 60. Устройство имеет теплообменник 61 со встроенными трубопроводами вывода 62 насыщенного рассола и ввода 63 исходного раствора в кристаллизатор, которые находятся в тепловом контакте между собой, а также разделитель 64 гидратов и кристаллов соли, например гидроциклон, и сепаратор солей, например вакуумный фильтр 65, имеющий трубопровод 66 вывода соли и соединенный трубопроводом 67 с разделителем 64 и теплообменником 61.Предлагаемый способ реализуется следующим образом.Через вентиль 2 в кристаллизатор 1 подают газ, подлежащий сжатию, который контактирует с минерализованной водой, подаваемой в кристаллизатор 1 по трубопроводам 21 и 63. Полость кристаллизатора 1 охлаждают холодной водой, циркулирующей по контуру 3, вследствие чего при интенсивном перемешивации в ней образуются кристаллы газовых гидратов.Так как в состав газовых гидратов входит пресная вода, то концентрация минерализованной воды растет вплоть до образования насыщенного рассола. При дальнейшем образовании гидратов из насыщенного рассола начинают выпадать кристаллы соли, которые вместе с гидратами газа и насыщенным рассолом образуют суспензию с твердой фазой. Суспензию выводят из кристаллизатора насосом 54 и подают в разделитель 64, в котором производят разделение всл( дствие разности плотностей на два потока: первый, представляющий газовые гидраты в смеси с рассолом, второй - кристаллы соли (либо гидратов соли) в смеси с рассолом.Первый поток подают по трубопроводу 19 при низком давлении в одну пз секций плавителя 4, например в секцию 5, через патрубок с краном 42. В секции 5 происходит частичное осушение суспецзии в результате отделения минерализованной воды от кристаллов цод действием силы тяжести и ее стока через фильтруюшую перегородку 11, патрубок с краном 48 и трубопровод 21. При заполнении секции 5 закрьты вентиль 29, краны 13, 55 и открыт кран 23, что обеспечивает выравнивание давления в кристаллизаторе 1 и секции 5 через уравнительный трубопровод 20. Одне временно с заполнением гидратами секции 5 в секции 6 производят плавление гидратов,и сжатый газ выводят через вентиль 30 и трубопровод 35 потребителю. Теплоту, необходимую для разложения гидратов, подводят с горячей водой, циркулирующей по конту1052704 Составитель В. СавушкинТехред И. Верес Корректор А. ЗимокосовТираж бб 5 11 одписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Н. СтащишинаЗаказ 8822/27 ру 37. При этом предварительно перекрывают краны 49, 43, 24, 56 и 14. К этому моменту времени плавление гидратов в секции 7 окончено и подача горячей воды в контур 38 прекрашена. Вентиль 31 и краны 25, 44, 50 и 57 закрыты. Открыты кран 15 и кран 16 секции 8, которая подготовлена к плавлению гидратов. Часть газа из секции 7 перепускают по коллектору 12 в секцию 8 до тех пор, пока давление в обеих зонах не вырзвняется, после чего закрывают кран 16, и в секцию 8 через контур 39 подают горячую воду, вызывая таким образом плавление гидратов. Образующийся в процессе разложения гидратов газ выводят через вентиль 32. В этот момент открывают кран 17 секции 9, и часть газа из секции 7 перетекает в секцию 9, которая к этому времени полностью заполнена гидратами. Переток газа проводят до тех пор, пока давление в секциях 7 и 9 не выравняется на уровне, несколько более низком, чем в секции 7 после предыдущего перепуска газа в секцию 8, После выравнивания давления в секциях 7 и 9 закрывают кран 17 и открывают кран 18. Происходит повышение давления в секции 10, которая также заполнена гидратами и подготовлена к их плавлению путем нагрева при помощи контура 41. После выравнивания давлений в секциях 7 и 10 кран 18 закрывают. К этому времени заканчива 1 от заполнение секции 5, закрывают краны 42 и 43, открывают кран 13, производя продувку гидратов в секции 5, в результате которой происходит одновременно выдавливание оставшейся после заполнения секции 5 гидратами минерализованной воды, частичное подплавление поверхности и осушение гидратов. Вследствие подплавления поверхности гидратов образуется вода, которая вместе с продувочным газом смывает пленку рассола с поверхности кристаллов, благодаря чему достигается лучшая очистка гидратов газа, позволяюгцая после плавления последних при нагреве с помощью контура 36 получить газ высокого давления и опресненную воду.Минерализованная вода вместе с продувочным гахом выводится из плавителя через кран 48 и трубопровод 21 в кристаллизатор 1. Затем закрывают кран 48, а после выравнивания давления в секциях 7 и 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 закрывают краны 15 и 3, открывают краны 57 и 25 и опресненная вода из секции 7 выдавливается по трубопроводу 22 потребителю. После слива всей опресненной воды из секции 7 закрывают кран 57, открывайт краны 44 и 50 и заполняют суспензией секцию 7. К этому времени секция 8 работает в режиме плавления и выдает потребителю сжатый газ через вентиль 32. В секции 6 плавление оканчивается через некоторый промежуток времени. Закрывают вентиль 30 и открывают краны 14 и 17. Происходит выравнивание давления в секциях 6 и 9, после чего кран 17 закрывают, а в контур 40 секции 9 подают горячую воду и в ней начинается плавление гидратов с выдачей газа через вентиль 33. В тот же момент времени открывают кран 8 и выравнивают давление в секциях 6 и О.Процесс повторяют в аналогичной последовательности. При этом краны 45 - 47 используют для подачи суспензии в соответствующие моменты времени, краны 26 - 28 - для уравнивания давления в кристаллизаторе 1 и секциях плавителя 4 при заполнении секций 8 в 10 и для выдавливания опресненной воды из секций 8 в О, краны 51 - 53 - для дренирования минерализованной воды при заполнении и выдавливании оставшейся минерализованной воды и воды, образовавшейся в результате подплавления поверхности гидратов в секциях 8 - 10, вентили 32 - 34 - для выдачи из них газа высокого давления и краны 58 - 60 - для вывода опресненной воды из секций 8 - 10.Второй поток по трубопроводу 67 подают в сепаратор солеи, например в вакуумный фильтр 65, в котором производят отделение кристаллов соли от рассола. Кристаллы соли выводят по трубопроводу 66, а рассол подается в теплообменник 61.Подпитка кристаллизатора минерализованной водой осушествляется по трубопроводу 63, встроенному в теплообменник 61, в котором происходит охлаждение ее за счет теплообмена с рассолом, сбрасываемым по трубопроводу 62.Использование предлагаемого способа позволяет повысить экономичность сжатия газа, так как кроме газа высокого давления и пресной воды можно получить егце и твердую товарную соль.