435426

СПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕиЕЛЬСУВУ пп 435426 Союз Советских Социалистических Республик(32) ПриоритетОпубликовано 05,07.74. Бюллетень2Дата опубликования описания 03.12.74 51) М. Кл,Гасударственный комитет Саввтв Министров СССР па делам изааретений и открытий(71) Заявитель 54) КОЛОННА ДЛЯ РАЗДЕЛЕ ВЫХ СМЕСЕЙ Изобретение относигся к технике разделения смесей газов путем ректификации или абсорбции и может быть применено в воздухоразделительпых установках или прп разделении различных газовых смесей. 5Разделение газовых смесей в ряде отраслей промышленного производства осуществляется в колоннах с подводом или отводом тепла через выносные теплообменники и теплообменники, установленные на нижнем и верхнем 10 конце колонны, - испарители и конденсаторы. Термодинамический к.п.д. колонн адиабатической ректификации низкий. Особенно велики потери тепла в испарителях, 15В настоящее время имеется ряд теоретических (расчетных) и экспериментальных доказательств преимуществ разделения газовых смесей в неадиабатических условиях, т. е. в колоннах с теплообменными устроиствами, 20 обеспечиваощими подвод и отвод тепла по всей высоте колонны при минимальной разности температур между разделяемыми средами или разделяемой средой и источником тепла (холода при низких температурах), 2Термодинамический к.п.д. колонн неадиабатической ректификации повышается до 16 - 17%, т. с. в три раза выше, чем термодинамический к.п.д. колонн алпзбази еской ректпфпкацпи. 3 Цель изобретения - снижение расхода энергии при разделении - достигается тем, что теплообменные трубы расположены параллельно оси колонны по сечению секторов для перетока жидкости, а межтрубное пространство разделено горизонтальными перегородками, соединенными с вертикальными панелями, с образованием щелей для слива жидкости из межтрубного пространства на тарелки, Эффективная работа колонны достигается сочетанием современных конструкций тарелок с развитой поверхностью теплообмена.1-1 а чертеже представлена предлагаемая колонна.Внутри корпуса колонны 1 в двух противоположных секторах для слива жидкости с тарелок вмонтированы теплообменники из прямых трубок 2,Межтрубное пространство теплообменников разделено перегородками 3. Внутри к перегородкам 3 присоединены опорные панели 4 из металлического листа для крепления тарелок 5 (ситчатых, клапанных и т. и.) и поддержания уровня жидкости в секциях теплообменников. Противоположный конец тарелок 5 крепится к опорной панели 6. Между нижним концом опорной панели 6 и перегородкой 3 имеется зазор для перетока жидкости, поступающей из мсжтрубного пространства теплообмениика на тарелку.40 45 50 Для поддержания уровня жидкости в секциях межтрубного пространства высота панелей 4 увеличивается над тарелками присоединением перфорированного листа 7 или обычного 8. Газ или теплоноситель подводится в трубки теплообменников через вентиль 9 и коллектор 10, а выходит через коллектор 11.Выход пара из верхней части колонны регу. лируется клапаном 12, подача жидкости на верх колонны - клапаном 13.Отбор пара из нижней части колонны регулируется клапаном 14, а слив жидкости - клапаном 15,Работа колонны может быть показана применительно к условиям охлаждения и ректификации природного или попутного газа смесью углеводородных газов, циркулирующих в системе холодильного цикла установки для сжижения или разделения природного газа.Потгутный газ через вентиль 9 вводится в трубки 2 теплообменников, где охлаждается смесью жидких углеводородных тазов, которые подаются через клапан 13 в межтрубное пространство верхней секции теплообменника. Из межтрубного пространства верхней секции жидкость поступает на тарелку, где вступает в контакт с газами, испарившимися в колонне и сливается в межтрубное пространство верхней секции второго теплообменника, установленного в противоположном секторе колонны.Через зазор между панелью 6 и перегородкой панели 4 жидкость сливается на вторую тарелку. После протекания по второй тарелке жидкость сливается в межтрубное пространство второй секции первого (слева) теплообменника и по зазору между панелями 4 и 6 и между панелью 6 и перегородкой 3 сливается на третью тарелку. В остальных секциях и тарелках движение жидкости аналогичное,Через клапан 12 отводится смесь легких углеводородных газов, которые могут быть использованы для энергетических целей на заводе,Через клапан 14 отводятся пары пропана и частично этана для компримирования, сжижения и смешения с легкими углеводородными газами с целью снижения температуры в верхней части колонны.Неиспарившиеся углеводородные газы, состоящие в основном из бутанов отводятся через клапан 15,5 10 15 20 25 30 Колонна для разделения газов низкотемпературной ректификацией имеет следующие преимущества.Испарение смеси углеводородных газов с одновременным разделением на метан - этан и нропан - этан с последующим копримированием метан - ,пропана, конденсацией и смешением с газами деэтанизации позволяет охладить исходный газ в испарителе до минус 60 С с затратами энергии на уровне пропанового холодильного цикла,Испарение смеси углеводородных газов в системе холодильного цикла с одновременным разделением их позволяет получить низкие температуры без каскадного холодильното цикла.Предполагаемая конструкция колонны пригодна для использования в качестве испарителя,При использовании рекомендуемой конструкции колонны в качестве деэтанизатора представляется возможным использовать тепло сжатых газов для деэтанизации и сократить расход энергии в этом узле.Низкотемпературная ректификация природного и попутного газа позволяет получить смесь углеводородных газов при нормальных температурах и понизить концентрацию легких газов в нестабильном бензине. Затраты энергии в системе фракционирования сокращаются. Предмет изобретения Колонна для разделения газовых смесей, включающая корпус, внутри которого смонтированы ректификационные тарелки с вертикальными панелями и с диаметральным расположением секторов для перетока жидкости с тарелки на тарелку, и теплообменники из прямых труб, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода энергии на разделение, теплообменные трубы расположены параллельно ее оси по сечению секторов для перетока жидкости, а межтрубное пространство снабжено горизонтальными перегородками, соединенными с вертикальными панелями, с образованием щелей для слива жидкости из межтрубного пространства на тарелки.Редакт Г, Ивченкова Тираж 565комитета Совета Министробретений и открытийРаушская щаб., д. 4/5 ПодписноССР Типография, пр. Сапун каз 322419 Изд.973 ЦНИИПИ Государственного по делам из Москва, Ж.35