Ректификационная установка

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ВВ 01 ГОСУДАРСПО ДЕЛ ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторскийинститут по разработке газопромыслового оборудования(54)(57) 1. РЕКТИФИКАЦИОННАЯ УСТАНОВКА, включающая вертикальную ректификацнонную колонну, испаритель, установленный соосно под колонной и соеди.80916 А ненный с ней, топочную камеру и устройство для нагрева, помещенное в испаритель и соединенное с топочной камерой, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения материало- емкости и повышения экономичности эа счет исключения внешнего источника тепла, топочная камера размещена соосно под испарителем, а устройство нагрева расположено в топочной камере.2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что топочная камера снабжена беспламенными излучающими горелками, закрепленными по периметру ее внутренней поверхности, а устройство нагрева выполнено в виде вертикальных тепловых труб, расположенных по концентрическим окружнос тям внутри топочной камеры.Изобретение относится к конструкции ректификационных установок и может быть использовано при подготовке природных и попутных нефтяных газовк транспорту, когда для осушки газов и преДупреждения гидратообразованияприменяются гликоли и возникает необходимость их регенерации.Регенерация гликоля должна производиться в условиях, исключающих воэможность его термического разложения, 0для этого теплообменные поверхности,соприкасающиеся с регенерируеьим продуктом, не должны иметь зон локального перегрева. Применение в качестве теплоносителя водяного пара позвоПоставленная цель достигается тем,что в ректификационной установке,включающей вертикальную ректификационную колонну, испаритель, установленный соосно под колонной и соединенный с ней, топочную камеру и устройство для нагрева, помещенное в ис 60 паритель и соединенное с топочной ка ляет полностью исключить опасностьтермического разложения регенерируемого продукта, но из-за высокой стоимости такие установки вытесняютсяболее экономичными установками огневой регенерации, снабженными система"ми регулирования температуры теплообменных элементов.Известна ректификационная установка для регенерации гликоля, включающая ректификационную колонку, испаритель, соединенный с низом колонны, идефлегматор 13,Наиболее близкой к предлагаемойявляется ректификационная установка,включающая вертикальную ректификационную колонну, испаритель, установленный под колонной и соединенный сней, топочную камеру и устройстводля нагрева, помещенное в испарительи соединенное с топочной камерой 2 1, 35Недостатки известных установок -возможность локального перегрева регенерируемого гликоля вследствие неравномерности распределения температуры в рабочем объеме камеры испарения гликоля и недостаточная площадьтеплопередающей поверхности.Кроме того, известные установкихарактеризуются сложностью и недостаточной надежностью систем регулирования температуры теплопередающихэлементов, низким термическим КПДоборудования, наличием застойных зон,в которых могут скапливаться пары воды и гликоля, сложностью системы трубопроводов обвязки, содержащих теплоизолированные участки значительнойпротяженности, высокой удельной металло- и материалоемкостью.Цель изобретения - снижение материалоемкости и повышение экономичности эа счет исключения внешнего источника тепла,мерой, топочная камера размещена соосно под испарителем, а устройствонагрева расположено в топочной камере.Кроме того, топочная камера снабжена беспламенными излучающими горелками, закрепленными по периметру еевнутренней поверхности, а устройствонагрева выполнено в виде вертикальных тепловых труб, расположенных поконцентрическим окружностям внутритопочной камеры.На фиг, 1 изображена установка,общий вид; на фиг. 2 - испаритель,общий вид; на фиг. 3 - сечение А-Ана фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Бна фиг. 2; на фиг. 5 - узел 1 нафиг. 2; на фиг. б - сечение В-В нафиг. 2,Ректификационная установка содержит испаритель 1, ректификационнуюколонну 2, дымоход 3, в который входит змеевик гликоля 4 и змеевик воды5, дымовую трубу 6 и переходники 7.:Испаритель 1 представляет собойвертикальный аппарат, отделенныйтрубной решеткой 8 от топочной камеры 9 с верхней части зоной испарения10. Через трубную решетку 8 проходят бесфитильные тепловые трубы 11,заполненные промежуточным теплоносителем - водой с добавкой метанола.Топочная камера зафутерована жаропрочным бетоном 12, по периметру которой размещены в два ряда беспламенные горелки 13, передающие равномерно тепло через стенки нижней частитепловых труб 11 к кипящему теплоносителю. На уровне заливки гликоляв испарителе имеется лоток 14, служащий для слива регенерированного гликоля, Давление в тепловых трубахконтролируется при помощи датчиковдавления 15.С целью снижения температуры уходящих дымовых газов в дымоходе 3 кроме продуктового змеевика 4 для подогрева гликоля установлен также змеевик 5 для подогрева воды.Ректификационная колонна 2 пред-.ставляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с ситчатыми тарелками 16 из нержавеющей. стали, которыйс помощью фланцевого соединения крепится к корпусу испарителя 1.Дымовая труба 6 расположена на основании 17 и соединена при помощи переходника 7 с дымоходом 3.Установка работает следующим образом.Насыщенный гликоль из абсорбера (не показан )поступает в продуктовый змеевик 4, расположенный в дымоходе 3, где подогревается отходящими дымовыми газами до 90 Р С. Подогретый насыщенный раствор гликоля поступает в вертикальную ректификационную колонну 2,Насыщенный раствор гликоля, посту- вателе, но позволяет дополнительнопая на тарелки 16, контактирует с передать часть тепла регенерируемомупарами, выходящими из испарителя 1, продукту, повысив термический КПДнагревается ими. Часть воды, раство- установки.ренной в гликоле, выпаривается и вы- Для более полной утилизации теплаводится через верх колонны 2. 5 в дымоходе установлен змеевик подоНасыщенный раствор гликоля более гревателя воды, после которого провысокой концентрации стекает с ниж-дукты сгорания выводятся в дымовуюней тарелки 16 в испаритель 1, где трубу.происходит выпаривание воды из раст- При таком конструктивном оформпевора, находящегося в нижней части ис нии основной поток тепла направляетпарителя 1. ся в камеру испарения гликоля по тепТепло от беспламенных горелок 13 ловым трубам, обеспечивая выкипаниепередается к горячим концам тепловых из гликоля содержащейся в нем воды.труб 11., в которых закипает теплоно- Кроме того, некоторая часть тепласитель, давление пара фиксируетсяутклиэируется потоком гликоля, надатчиками давления 15. правляевым на верх выпарной колонны,Под испарителем расположена топоч- что повышает термический КПД предланая камера, оснащенная по периметру гаемой установки. Пары теплоноситебеспламенными излучающими горелками. ля, поднимаясь в верхнюю часть тепКамера испарения термически связана ловых труб 11, отдают приобретенноес топочной камерой концентрично раз- тепло раствору насыщенного гликоля,мещенными тепловыми трубами, обеспечивая Функционирование испариТепловые трубы, размещенные равно- -тельной зоны агрегата, причем эонамерно по всему объему камеры испаре- высоких температур вынесена эа предения испарителя, обеспечивают выпари- лы камеры, в которой из насыщенногованне температурного поля внутри гликоля выпаривается вода,последней и увеличивают общую площадьтеплопередающей поверхности. Регенерированный гликоль поднимаТемпература холодных концов тепло- ется по лотку 14 до уровня штуцераобменных труб остается строго опре- и выводится из испарителя 1.деленной и не достигает критической ЗО Равномерность обогрева всех теплоточки разложения гликоля даже при вых труб 11 обеспечивается эа счетнекоторых колебаниях параметров про- расположения горелок 13 по всему пецесса горения, протекающего в топоч- риметру топки 9.ной камере, а, регулирование парамет- Для снижения температуры отходяров процесса гликоля значительно уп щих дымовых газов в дымоходе раэмещерощается. Рядом с топочной камерой ны змеевики гликоля 4 и воды 5. Проразмещен подогреватель, в котором ды- дукты сгорания поступают в дымовуюмовые газы отдают тепло гликолю, на- трубу 6, где разбавляются воздухомправляемому на верх выпарной колонны и с температурой 350 С выбрасываютсяи нагреваемому до.температуры, сос О в атмосферу,тавляющей 0,5-0,6 Ткр (где Т р - Применение предлагаемого устройтемпература разложенйя гликоля ), что яства для регенерации гликоля обеспеполностью исключает опасность терми- . чивает регенерацию насыщенного глического разложения гликоля в подогре- коля до концентрации 98-99..Пилнпенк Коррек Редактор А.Мотыл о го комнт и откры Раушск ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 фил Заказ 4055/46 Тираж 682ВКИИПИ Государственн по делам изобретени 113035, Москва, ЖПодпета СССРтийя наб.,