УСТРОЙСТВО СОСУДА АДСОРБЕРА

Полезная модель «Устройство сосуда адсорбера» (устройство в дальнейшем) предназначена для глубокой (до точки росы не выше минус 70°С) осушки попутного нефтяного газа и может быть использована в установках переработки газа.
Известен адсорбер, взятый нами за прототип, применяемый в установке переработки газа, разработанной ООО «НИИХИММАШ» и изготовленный АО «НПО им М.В.Фрунзе» г.Сумы.
Недостатком данного устройства адсорбера является то, что при прохождении нефтяного газа через входной штуцер этого адсорбера и отбойную доску газ завихряется, перемешивает фарфоровые шарики вместе с поднятым сорбентом (например, цеолит - NaA), измельчая последний и образуя с ним гидрат натрия, который закупоривает проход газа через сорбент, тем самым уменьшает пропускную способность адсорбера (перепад давления выше предельно допустимого по технологическому регламенту УПГ-3) повышает давление внутри адсорбера и вынуждает останавливать процесс осушки газа для удаления образовавшегося гидрата натрия.
Задачей полезной модели является - уменьшение скорости истечения газа при выходе из входного штуцера и попадании на фарфоровые шары до 2,5-3 м/с, а также повышение рабочего времени сушки нефтяного газа, исключение процесса перемещения фарфоровых шариков и получения гидрата натрия.
На фиг.1 представлен чертеж сосуда адсорбера А201, изготовленный АО «НПО им. М.В.Фрунзе», содержащий цилиндрический корпус 1 с эллиптическими днищами; входного штуцера 2 присоединенному (методом сварки) к верхнему днищу для подачи газа, с приваренными к нему пластинами 3 для соединения (методом сварки) с отбойной доской 4; в нижней части цилиндрического корпуса 1 приварено кольцо опорное 5, на которое установлена решетка 6 с перфорированным листом и двумя слоями металлической сетки (молекулярные сита) 7 из стали 12Х18Н10Т по ГОСТ 3826-82, на которые уложены фарфоровые шары 8 диаметром 20 мм по ГОСТ 13871-78 высотой слоя 150 мм, на которые укладывается слой сорбента (цеолита) определенной толщины, поверх слоя сорбента уложен слой сетки (молекулярные сита) 9 из стали 12Х18Н10Т по ГОСТ 3826-82, на который уложены фарфоровые шары 8 по ГОСТ 13871-78 высотой слоя 150 мм. Для осмотра и проведения работ внутри сосуда адсорбера и для засыпки сорбента 10 предусмотрен лаз-люк, расположенный по оси 11 (на чертеже лаз-люк не показан). К нижней части днища приварен выходной штуцер 12 для выхода сухого нефтяного газа. Данное устройство работает следующим образом: нефтяной газ проходит через входной штуцер 2 под давлением 3,8 МПа, ударяется об отбойную доску 4, проходит через зазоры Б, образованными между пластинами 3 и отбойной доской 4 (на фиг.1 показан на разрезе А-А) со скоростью 10 м/с, изменяет свое направление (на фиг.1 стрелочками показан путь влажного нефтяного газа), завихряется и начинает перемещать фарфоровые шары 8 и поднимать через решетку с перфорированным листом и ситом (молекулярным) 9 сорбент 10 (цеолит - NaA) по направлении к входному штуцеру 2. Поднятые частицы цеолита 13 (фиг.2) истираются в пылевидную массу, и вступают в реакцию с поступающим нефтяным газом, образуя корку из гидрата натрия 14, которая препятствует дальнейшему прохождению газа через сорбент 10 и увеличивает давление внутри корпуса адсорбера 1.
На фиг.2 представлен чертеж, показывающий процесс истирания цеолита, формирования пирамиды из фарфоровых шаров 8, и образования корки гидрата натрия 14, препятствующей прохождению нефтяного газа.
Техническая сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что к входному штуцеру входа газа приваривают пластины увеличенной длины, к которым приваривают отбойный первый перфорированный диск с ограничительным кольцом, к которому приваривают пластины со вторым перфорированным диском.
На фиг.3 представлен чертеж нового устройства сосуда адсорбера содержащий: цилиндрический корпус 1 с эллиптическими днищами; входной штуцер 2 приваренный к верхнему днищу для засыпки сорбента 10, с приваренными к нему пластинами 3 увеличенной длины (до 300мм), к которым приваривают первый отбойный перфорированный (отверстия перфорации 30 штук диаметром 70 мм на концентрических окружностях радиусами 280 мм; 190 мм; 100 мм расположены в шахматном порядке расположены в шахматном порядке) диск 15 диаметром 700 мм с ограничительным кольцом 16, к которому приваривают пластины 17 со вторым перфорированным (отверстия перфорации 30 штук диаметром 20 мм расположены в шахматном порядке на концентрических окружностях радиусами 280 мм; 190 мм; 100 мм) диском 18 диаметром 600 мм.
Устройство работает следующим образом: нефтяной газ, проходя через входной штуцер 2 и отбойный первый перфорированный диск 15 каждое отверстие которого является дросселирующей шайбой, снижает свою скорость истечения, а кольцо 16 препятствует возникновению завихрения нефтяного газа, а также через зазоры между пластинами 3 и отбойным перфорированным диском 15 (разрез А-А, фиг.3). Затем нефтяной газ проходит через второй перфорированный диск 18 и через зазоры между пластинами 17 и отбойным перфорированным диском 18 (разрез Б-Б, фиг.3), каждое отверстие которого также является дросселирующей шайбой, и дополнительно снижает свою скорость истечения до 2,5-3 м/с, в результате чего фарфоровые шары 8 не перемещаются, нефтяной газ под давлением 3,8 МПа проходит через них и через сорбент (цеолит - NaA) и выходит через выходной штуцер 12 (фиг.1).
На фиг.4 представлен чертеж первого перфорированного диска 15, а на фиг.5 - чертеж второго перфорированного диска 18.
Технико-экономическая или иная эффективность
1. Увеличено время работы адсорбера в режиме сушки за счет исключения времени на удаление гидратных корок.
2. Уменьшена трудоемкость обслуживания адсорбера.
3. Уменьшена динамическая нагрузка на молекулярные сита и тем самым продлен их срок службы (до трех лет).