ИСПАРИТЕЛЬ УСТАНОВКИ РЕГЕНЕРАЦИИ ГЛИКОЛЯ С ПОДАЧЕЙ ОТДУВОЧНОГО ГАЗА

Полезная модель относится к установкам абсорбционной осушки газов гликолем и может быть использована в газовой промышленности при регенерации гликолей.
Для транспортировки газа по магистральным газопроводам необходимо, чтобы он был «осушенным», т.е. чтобы газ не содержал капельной жидкости и влаги, а также механических примесей. Для осушки газа на установках комплексной подготовки газа (УКПГ) применяют, в основном, метод абсорбции, в частности, использование гликоля, в большинстве случаев диэтиленгликоль (ДЭГ) с концентрацией, как правило до 99,0 мас.% в качестве абсорбента. При осушке газа гликоль сам насыщается влагой. Для того, чтобы использовать гликоль повторно, нужно подвергнуть его регенерации.
Существуют различные схемы регенерации гликоля с подачей отдувочного газа, по одной из которых нагрев гликоля осуществляется в испарителе с паровым пространством, по другой - огневым подогревателем, в котором гликоль нагревается за счет сжигания топливного газа в топке (Н.В. Жданова. А.В. Халиф. Осушка углеводородных газов. М.: Химия, 1984, с. 55, с. 68).
Отдувочный газ можно вводить частично в испаритель через перфорированную трубу, расположенную под топкой, что позволяет интенсифицировать теплообмен и уменьшить вероятность перегрева гликоля (Н.В. Жданова. А.В. Халиф. Осушка углеводородных газов. М.: Химия, 1984, с. 56).
Известна установка регенерации гликоля, в которой для интенсификации процесса в ректификационную колонну подается предварительно подогретый в змеевике трубчатой печи отдувочный газ, который контактирует с гликолем на барботажных тарелках [RU 30092, МПК B01D 3/18, 3/32, опубликовано 20.06.2003].
Известен испаритель, содержащий корпус с патрубками входа и выхода продукта, а также патрубок для отвода паров продукта. В корпусе расположен трубный пучок, отделенный перегородкой от секции регенерированного гликоля [Н.В. Жданова. А.В. Халиф. Осушка углеводородных газов. М.: Химия, 1984, с. 70, рис. 5.8] - выбран в качестве ближайшего аналога.
Однако известные устройства не обеспечивают достаточно эффективной регенерации гликоля в установках с подачей отдувочного газа.
Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности установки регенерации гликоля за счет усовершенствования конструкции испарителя.
Указанная задача решается тем, что в испарителе установки регенерации гликоля с подачей отдувочного газа, содержащем корпус, в котором расположен трубный пучок, перегородка, отделяющая секцию регенерированного гликоля от трубного пучка, патрубки входа насыщенного гликоля и выхода регенерированного гликоля, в секции регенерированного гликоля установлено распределительное устройство для подачи отдувочного газа в испаритель, выполненное в виде трубы с закрепленными на ней перпендикулярно перфорированными патрубками, отверстия которых сообщаются с полостью трубы, при этом на патрубки намотана мелкоячеистая металлическая сетка.
Технический результат заключается в повышения концентрации регенерированного гликоля, которое достигается предлагаемой конструкцией распределительного устройства.
Полезная модель поясняется чертежом.
Испаритель содержит корпус 1 (Фиг. 1) с патрубком входа 2 насыщенного гликоля и патрубком выхода 3 регенерированного гликоля. В корпусе 1 размещена перегородка 4, отделяющая секцию регенерированного гликоля 5 от трубного пучка 6. В секции регенерированного гликоля 5 установлено распределительное устройство 7 для подачи отдувочного газа в испаритель, выполненное в виде трубы 8 (Фиг. 2) DN50 с закрепленными на ней перпендикулярно перфорированными патрубками 9 DN25, Отверстия патрубков 9 сообщаются с полостью трубы 8. На патрубки 9 намотана мелкоячеистая металлическая сетка 10. Корпус 1 имеет патрубок 11 (Фиг. 1) для выхода паров влаги. На входе в испаритель установлен арматурный блок (не показан) подачи отдувочного газа (азота).
Испаритель работает следующим образом.
Насыщенный влагой гликоль через патрубок 2 поступает в межтрубное пространство трубного пучка 6. В результате теплообмена между гликолем и нагретым трубным пучком 6 происходит регенерация гликоля (например, для ДЭГ при температуре 164°С). Через распределительное устройство 7 в секцию регенерированного гликоля 5 подается отдувочный газ (азот), который улучшает циркуляцию гликоля в испарителе за счет барботирования. Мелкоячеистая сетка 10, намотанная на патрубки 9, усиливает эффект барботирования за счет дробления пузырьков отдувочного газа и увеличения площади контакта «газ-гликоль». При этом снижается парциальное давление воды в секции регенерированного гликоля и происходит повышение концентрации гликоля. Пары влаги отводятся через патрубок 11. Выделение влаги осуществляется под вакуумом.
Размещение распределительного устройства в секции регенерированного гликоля повышает площадь контакта отдувочного газа и гликоля, а также снижает риски, связанные с контактом холодного агента и трубного пучка испарителя.
3
3
Для подтверждения эффективности предлагаемого испарителя были проведены работы в соответствии с Программой промысловых испытаний установки регенерации ДЭГ УКПГ-5 с подачей азота от передвижной мембранной азотной установки МВА-99,8-10-1,0-ВГ производительностью 10 м/мин (600 м/час). На входе в испаритель был смонтирован арматурный блок подачи отдувочного газа с обратным клапаном и необходимыми измерительными приборами для контроля технологических параметров во время проведения работ. Оптимальные диаметры отверстий патрубков, а также количество слоев намотки мелкоячеистой сетки подбирались опытным путем.
Как показали результаты испытаний, преимуществом предлагаемой конструкции является повышение концентрации регенерированного гликоля, что позволяет осуществлять более глубокую осушку природного газа на УКПГ, а также улучшение циркуляции гликоля в испарителе, что позволяет избежать локальных зон с более высокой температурой, а, следовательно, предотвратить деструкцию гликоля, продлевая срок его эксплуатации.