RU2622656C1 - Contact-separation element - Google Patents
Contact-separation element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2622656C1 RU2622656C1 RU2016112055A RU2016112055A RU2622656C1 RU 2622656 C1 RU2622656 C1 RU 2622656C1 RU 2016112055 A RU2016112055 A RU 2016112055A RU 2016112055 A RU2016112055 A RU 2016112055A RU 2622656 C1 RU2622656 C1 RU 2622656C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- annular gap
- housing
- gas
- separation
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 abstract 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/24—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by centrifugal force
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области очистки газа от жидкости, мехпримесей и растворов солей на объектах газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности и может быть использовано на газовых и нефтяных промыслах в процессах сепарации и массообмена (ректификации, абсорбции).The invention relates to the field of gas purification from liquids, solids and salt solutions in gas, oil and petrochemical industries and can be used in gas and oil fields in the processes of separation and mass transfer (rectification, absorption).
Известно устройство для контакта газа и жидкости (патент на изобретение №1149475 SU, опубл. 15.01.1994 г.), включающее корпус, завихритель, пленкосъемник, трубку для подачи жидкости, вытеснитель, расположенный над трубкой подачи жидкости.A device for contacting gas and liquid (patent for the invention No. 1149475 SU, publ. 01/15/1994), comprising a housing, swirl, film, tube for supplying liquid, a displacer located above the tube for supplying liquid.
Недостатком этого массообменного устройства является низкая эффективность сепарации газа от жидкости, обусловленная малым диаметром корпуса (на практике применяются контактные элементы, диаметр корпуса которых составляет 60 мм), что недостаточно для создания необходимой центробежной силы. Это приводит к вторичному уносу и повышенному выносу жидкости и мехпримесей из сепаратора или на вышерасположенные ступени сепарации и снижению надежности работы оборудования в целом.The disadvantage of this mass transfer device is the low efficiency of gas-liquid separation due to the small diameter of the casing (in practice, contact elements with a casing diameter of 60 mm are used), which is not enough to create the necessary centrifugal force. This leads to secondary entrainment and increased removal of fluid and solids from the separator or to higher separation stages and reduce the reliability of the equipment as a whole.
Известен центробежный сепаратор с размещенным в нем сепарационным элементом (патент №1619528 RU, опубл. 15.01.1994), который включает корпус, завихритель, пленкосъемник, вытеснитель, трубку рециркуляции газа, кольцевой зазор, расположенный между завихрителем и трубкой рециркуляции газа. Использование кольцевого зазора повышает эффективность сепарации.A known centrifugal separator with a separation element (patent No. 1619528 RU, publ. 15.01.1994), which includes a housing, a swirler, a film remover, a displacer, a gas recirculation tube, an annular gap located between the swirler and the gas recirculation tube. The use of an annular gap increases the separation efficiency.
Недостатком этого сепарационного элемента является его узкая специализация и непригодность использования в массообменных процессах и при очистке газа от растворов солей из-за отсутствия возможности подачи абсорбента (промывочной жидкости) вовнутрь корпуса элемента.The disadvantage of this separation element is its narrow specialization and unsuitability of use in mass transfer processes and in gas purification from salt solutions due to the inability to supply absorbent (flushing fluid) inside the element body.
Технической задачей является создание комбинированного универсального устройства, а именно, контактно-сепарационного элемента, который позволяет повысить надежность и эффективность работы сепарационного и массообменного оборудования при очистке газа от жидкости, мехпримесей и растворов солей.The technical task is to create a combined universal device, namely, a contact separation element, which can improve the reliability and efficiency of separation and mass transfer equipment when cleaning gas from liquids, solids and salt solutions.
Поставленная задача решается за счет настоящего изобретения, согласно которому контактно-сепарационный элемент, включающий корпус, завихритель газожидкостного потока, пленкосъемник, трубку для подачи жидкости, вытеснитель, кольцевой зазор, выполненный в стенке корпуса для отвода отделенной жидкости, обладает отличительными особенностями, которые заключаются в следующем. Кольцевой зазор расположен в верхней части корпуса между трубкой для подачи жидкости и пленкосъемником, при этом снаружи кольцевого зазора установлена сепарационная насадка.The problem is solved by the present invention, according to which the contact separation element, comprising a housing, a swirl of gas-liquid flow, a film stripper, a tube for supplying liquid, a displacer, an annular gap made in the wall of the housing to drain the separated liquid, has distinctive features, which are next. An annular gap is located in the upper part of the housing between the liquid supply tube and the film stripper, while a separation nozzle is installed outside the annular gap.
Также, контактно-сепарационный элемент и/или его отдельные конструктивные признаки могут иметь частную форму исполнения, как например:Also, the contact separation element and / or its individual structural features may have a private form of execution, such as:
- сепарационная насадка выполнена в виде мелкоячеистой сетки;- separation nozzle is made in the form of a fine mesh;
- контактно-сепарационный элемент содержит трубку рециркуляции газа, расположенную между трубкой для подачи жидкости и кольцевым зазором;- the contact separation element comprises a gas recirculation tube located between the liquid supply tube and the annular gap;
- над трубкой рециркуляции газа расположен вытеснитель.- a displacer is located above the gas recirculation tube.
Технический результат, полученный от изобретения, заключается в значительном снижении вторичного уноса жидкости, уменьшении массогабаритных характеристик и снижении металлоемкости применяемого оборудования.The technical result obtained from the invention consists in a significant reduction in the secondary ablation of a liquid, a decrease in weight and size characteristics, and a decrease in the metal consumption of the equipment used.
Более подробно изобретение поясняется с помощью чертежа, на котором представлен эскиз контактно-сепарационного элемента.The invention is explained in more detail using the drawing, which shows a sketch of the contact separation element.
Контактно-сепарационный элемент монтируется на полотне тарелки 1, размещенной в аппарате (например, сепарационном или массообменном), и включает корпус 2, завихритель 3, в нижней части корпуса размещена трубка для подачи жидкости 4, имеющая центральную прорезь, трубку рециркуляции газа 5, вытеснитель 6, в верхней части корпуса смонтирован пленкосъемник 7. Между трубкой подачи жидкости 4 и пленкосъемником 7 в верхней части корпуса расположен кольцевой зазор 8, снаружи кольцевого зазора установлена сепарационная насадка 9, которая может быть выполнена, например, из мелкоячеистой сетки. Трубка рециркуляции газа 5 может быть установлена между трубкой подачи жидкости 4 и кольцевым зазором 8. Вытеснитель 6 может быть расположен над трубкой рециркуляции газа 5 и выполнен в виде, например, части сферы, обращенной выпуклостью навстречу потоку.The contact-separation element is mounted on the
Контактно-сепарационный элемент работает следующим образом.Contact separation element operates as follows.
Газожидкостная смесь поступает в корпус 2 контактно-сепарационного элемента через завихритель 3, где приобретает вращение. В закрученном газовом потоке образуются зоны с различным статическим давлением. В осевой области образуется зона пониженного давления, у корпуса элемента образуется зона повышенного давления. Через центральную прорезь в трубке подачи жидкости 4 за счет пониженного давления в осевой зоне элемента происходит инжекция абсорбента (промывочной жидкости) с полотна тарелки 1 внутрь корпуса 2 контактно-сепарационного элемента. Поступивший через трубку подачи жидкости 4 внутрь корпуса 2 абсорбент от вращающегося газового потока приобретает центробежное вращательное движение, за счет чего происходит его равномерное перемешивание с основным газожидкостным потоком. За счет центробежной силы основная часть жидкости оттесняется на стенку элемента. Далее, вращающийся газожидкостный поток дополнительно относится вытеснителем 6 от осевой зоны элемента к внутренней стенке корпуса 2 и частично отводится из элемента через кольцевой зазор 8, где на сетчатой сепарационной насадке 9 происходит коагуляция отводимой из элемента жидкости. Оставшаяся жидкость в закрученном потоке попадает на пленкосъемник 7 и отводится из элемента. Попавший в кольцевую полость между корпусом аппарата и контактно-сепарационным элементом газ засасывается в элемент через трубку рециркуляции газа 5. Очищенный от жидкости газ поступает на вышерасположенную ступень сепарации (абсорбции) или выводится из аппарата.The gas-liquid mixture enters the housing 2 of the contact separation element through the
Взаимное расположение всех конструктивных признаков нового контактно-сепарационного элемента, согласно настоящему изобретению, определяет его универсальность и многофункциональность, более того, выгодно отличает его от ранее известных аналогов.The relative position of all the structural features of the new contact separation element, according to the present invention, determines its versatility and versatility, moreover, compares it favorably with previously known analogues.
А именно:Namely:
- расположение кольцевого зазора в верхней части корпуса между трубкой подачи жидкости и пленкосъемником обеспечивает проявление массообменных свойств контактно-сепарационного элемента и способствует оптимальному времени контакта газа с жидкостью, необходимого для проведения эффективного массообмена;- the location of the annular gap in the upper part of the housing between the fluid supply tube and the film stripper provides the manifestation of mass transfer properties of the contact separation element and contributes to the optimal contact time of the gas with the liquid necessary for effective mass transfer;
- применение в конструкции контактно-сепарационного элемента кольцевого зазора, расположенного на корпусе элемента между трубкой для подачи жидкости и пленкосъемником, способствует отводу большей части жидкости (от общего ее количества), переведенной в пленку за счет центробежной силы после завихрителя, что обеспечивает проявление его сепарационных свойств;- the use in the design of the contact-separation element of the annular gap located on the element’s body between the liquid supply tube and the film stripper, contributes to the removal of most of the liquid (of its total amount) transferred to the film due to centrifugal force after the swirl, which ensures the manifestation of its separation properties;
- сепарационная насадка, установленная снаружи кольцевого зазора, служит для коагуляции отводимой жидкости, что значительно снижает возможность ее вторичного уноса;- a separation nozzle mounted outside the annular gap serves to coagulate the discharged fluid, which significantly reduces the possibility of its secondary entrainment;
- дополнительно установленная трубка рециркуляции газа позволяет снизить толщину пленки жидкости, что способствует повышению скорости газа в элементе и его производительности;- an additionally installed gas recirculation tube reduces the thickness of the liquid film, which helps to increase the gas velocity in the element and its productivity;
- установка в осевой зоне элемента над трубкой рециркуляции газа вытеснителя, выполненного, например, в виде части сферы, обращенной выпуклостью навстречу потоку, способствует оттеснению оставшихся в центре потока капель жидкости на внутреннюю стенку элемента и дальнейшему отводу в виде пленки из элемента через кольцевой зазор и пленкосъемник.- installation in the axial zone of the element above the gas recirculation tube of a displacer, made, for example, as a part of a sphere convex towards the flow, forces the droplets of liquid remaining in the center of the stream to be displaced to the inner wall of the element and to further withdraw in the form of a film from the element through the annular gap and film stripper.
Предлагаемый контактно-сепарационный элемент был создан для применения во вновь разрабатываемом оборудовании, а также для модернизации ранее существующего массообменного и сепарационного оборудования.The proposed contact separation element was created for use in newly developed equipment, as well as for the modernization of previously existing mass transfer and separation equipment.
Для определения диапазона эффективной работы модернизированного сепаратора, контактно-сепарационный элемент был изготовлен и установлен в сепаратор с промывочной секцией, который в составе установки осушки газа, подвергся испытаниям на газовом промысле Ямбургского нефтегазоконденсатного месторождения.To determine the range of effective operation of the modernized separator, a contact separation element was manufactured and installed in a separator with a flushing section, which, as part of a gas dehydration unit, was tested in the gas field of the Yamburgskoye oil and gas condensate field.
Испытания проводились при текущем давлении 0,81-0,83 МПа, температуре газа 3,3-5,06°С, расходах газа от 130 до 180 тыс.м3/час, с подачей и без подачи промывочной жидкости.The tests were carried out at a current pressure of 0.81-0.83 MPa, a gas temperature of 3.3-5.06 ° C, gas flow rates from 130 to 180 thousand m 3 / h, with and without flushing fluid.
При проведении испытаний были получены положительные результаты. Основными значимыми показателями, характеризующими эффективную работу оборудования, являлись такие, как перепад давления на сепараторе, массовая концентрация капельной жидкости в очищенном газе на выходе из сепаратора, содержание мехпримесей в очищенном газе на выходе из сепаратора. Во всем исследованном диапазоне производительности по газу, значения этих критериев не превысили допустимых и соответствовали предъявляемым техническим требованиям.During the tests, positive results were obtained. The main significant indicators characterizing the effective operation of the equipment were such as the pressure drop across the separator, the mass concentration of dropping liquid in the purified gas at the outlet of the separator, and the content of solids in the purified gas at the outlet of the separator. In the entire investigated range of gas productivity, the values of these criteria did not exceed the permissible ones and corresponded to the technical requirements.
Предложенное техническое решение обладает положительными факторами от его использования. Это обусловлено следующим. В существующих многофункциональных устройствах, например входном сепараторе-десорбере, последовательно установлены несколько секций, в том числе массообменная секция, состоящая из нескольких тарелок с центробежными массообменными элементами, и далее концевая сепарационная секция на базе центробежных сепарационных элементов. Применение подобного контактно-сепарационного элемента по настоящему изобретению, выполняющему одновременно функцию массообмена и сепарации, позволяет совместить несколько секций в одной, это влияет на уменьшение массогабаритных характеристик сепарационного и массообменного оборудования, и, следовательно, снижение его металлоемкости.The proposed technical solution has positive factors from its use. This is due to the following. In existing multifunctional devices, for example, an inlet separator-stripper, several sections are sequentially installed, including a mass transfer section consisting of several plates with centrifugal mass transfer elements, and then an end separation section based on centrifugal separation elements. The use of such a contact separation element of the present invention, which simultaneously performs the function of mass transfer and separation, allows you to combine several sections in one, this affects the reduction of the overall dimensions of the separation and mass transfer equipment, and, consequently, the reduction of its metal consumption.
Контактно-сепарационный элемент прост по конструкции и не требует существенных материальных затрат на его изготовление, его применение в сепарационном и массообменном оборудовании позволяет достичь более высоких показателей по очистке газа от жидкости.The contact separation element is simple in design and does not require significant material costs for its manufacture, its use in separation and mass transfer equipment allows to achieve higher rates for gas purification from liquids.
Таким образом, настоящее изобретение решает поставленную задачу по повышению эффективности и надежности работы массообменного и сепарационного оборудования.Thus, the present invention solves the problem of improving the efficiency and reliability of mass transfer and separation equipment.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016112055A RU2622656C1 (en) | 2016-03-31 | 2016-03-31 | Contact-separation element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016112055A RU2622656C1 (en) | 2016-03-31 | 2016-03-31 | Contact-separation element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2622656C1 true RU2622656C1 (en) | 2017-06-19 |
Family
ID=59068424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016112055A RU2622656C1 (en) | 2016-03-31 | 2016-03-31 | Contact-separation element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2622656C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2853361C1 (en) * | 2024-11-20 | 2025-12-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром ПХГ" | Centrifugal-valve mass transfer element |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0048508A2 (en) * | 1980-09-18 | 1982-03-31 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Apparatus for treating mixtures of liquid and gas |
| WO1988001894A1 (en) * | 1986-09-16 | 1988-03-24 | Ukrainsky Nauchno-Issledovatelsky Institut Prirodn | Contact-separation element |
| SU1619528A3 (en) * | 1988-07-04 | 1994-01-15 | Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры | Centrifugal separator |
| SU1149475A1 (en) * | 1983-10-05 | 1994-01-15 | Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры Всесоюзного промышленного объединения "Союзнефтехиммаш" | Method and apparatus for contact of gas and fluid |
| RU2344869C2 (en) * | 2007-03-28 | 2009-01-27 | Закрытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтегазовой промышленности" (ЗАО "ЦКБ НГП") | Method of liquid separation from gas flow and device for its realisation |
| RU120887U1 (en) * | 2012-05-11 | 2012-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" | CENTRIFUGAL SEPARATION ELEMENT |
| RU130230U1 (en) * | 2012-12-21 | 2013-07-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" | MASS EXCHANGE DEVICE |
-
2016
- 2016-03-31 RU RU2016112055A patent/RU2622656C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0048508A2 (en) * | 1980-09-18 | 1982-03-31 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Apparatus for treating mixtures of liquid and gas |
| SU1149475A1 (en) * | 1983-10-05 | 1994-01-15 | Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры Всесоюзного промышленного объединения "Союзнефтехиммаш" | Method and apparatus for contact of gas and fluid |
| WO1988001894A1 (en) * | 1986-09-16 | 1988-03-24 | Ukrainsky Nauchno-Issledovatelsky Institut Prirodn | Contact-separation element |
| SU1619528A3 (en) * | 1988-07-04 | 1994-01-15 | Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры | Centrifugal separator |
| RU2344869C2 (en) * | 2007-03-28 | 2009-01-27 | Закрытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтегазовой промышленности" (ЗАО "ЦКБ НГП") | Method of liquid separation from gas flow and device for its realisation |
| RU120887U1 (en) * | 2012-05-11 | 2012-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" | CENTRIFUGAL SEPARATION ELEMENT |
| RU130230U1 (en) * | 2012-12-21 | 2013-07-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" | MASS EXCHANGE DEVICE |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2853361C1 (en) * | 2024-11-20 | 2025-12-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром ПХГ" | Centrifugal-valve mass transfer element |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9844742B2 (en) | Device for liquid degassing | |
| RU2608772C2 (en) | Centrifugal cyclone separator | |
| CN103877752B (en) | Online degassing method and device for pipeline fluid | |
| CN104289010B (en) | A kind of many baffle-types oil water separator | |
| CN109107789A (en) | A kind of corrugated plate dst coalescence cyclone separation device | |
| WO2021169912A1 (en) | Device and method for treating sulfur-containing organic wastewater by means of wet oxidation | |
| CN105413317B (en) | Liquid mist demister applied to rectifying column | |
| RU2622656C1 (en) | Contact-separation element | |
| CN204380328U (en) | A kind of gas-liquid separator | |
| RU2191262C1 (en) | Device for measurement of well products | |
| JP2015217325A (en) | Cyclone type gas-liquid separator having improved gas-liquid separation efficiency | |
| RU2582314C1 (en) | Gas-liquid separator | |
| CN205449551U (en) | Device of air -resistor in elimination liquid sampling device pipeline | |
| SU587845A3 (en) | Apparatus for cleaning a gas flow from solid and liquid impurities | |
| CN211585328U (en) | Oil-water separator with interceptor and volatile oil extraction system | |
| RU2853361C1 (en) | Centrifugal-valve mass transfer element | |
| CN104073295A (en) | Washing tower and coal gasification process system with same | |
| CN105545276A (en) | A single-wing vibration defoaming device | |
| RU42182U1 (en) | SEPARATOR | |
| CN118047441B (en) | Waste liquid degassing device, waste liquid desolidification and degassing system and method | |
| RU2581410C1 (en) | Method for destruction of foam during gravity separation of gas-liquid mixture and device therefor | |
| RU2607208C1 (en) | Acid concentration column | |
| CN204017543U (en) | Eddy flow for desulfuration absorbing tower takes off mist device | |
| RU2418616C1 (en) | Device to separate fluid particles from gas-fluid flow | |
| RU2045322C1 (en) | Column for acid concentration and denitration |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180425 |