Газожидкостные контактные операции необходимы для разделения смесей на основе различий в химических свойствах (летучесть, растворимость и т. Д.) Различных компонентов.
Катяль А., независимый исследователь / изобретатель
Газожидкостные контактные операции необходимы для разделения смесей на основе различий в химических свойствах (летучесть, растворимость и т. Д.) Различных компонентов. Газожидкостные контактные операции образуют основу многих отраслей, основанных на углеводородах, таких как нефтепереработка, нефтехимия, производство сжиженного природного газа и алкогольная промышленность.
Традиционные газожидкостные контактные операции традиционно проводятся в колоннах с вертикальными тарелками или насадочных колоннах. По экономическим соображениям колонны с вертикальными тарелками используются во всех случаях, когда диаметры колонн> 0,6 м или когда требуются многочисленные ступени. Колонны с вертикальными лотками также используются при работе в напряженных условиях, таких как большие перепады температур и давлений, поскольку в таких условиях упаковки могут быть повреждены. Колонки с вертикальными тарелками предпочтительнее колонок с насадкой из-за их простоты очистки и, как правило, используются более часто по сравнению с колоннами с насадкой, если только не встречаются особые условия низкого перепада давления (то есть вакуумной дистилляции), агрессивной химической обработки и сильно пенистой жидкости.
Вертикальные тарельчатые колонны широко используются на нефтеперерабатывающих заводах и других химических заводах для разделения углеводородов и других соединений с помощью контактных операций газ-жидкость (дистилляция, абсорбция газа и отгонка газа), а иногда и для операций по увлажнению и осушению. Вертикальные колонны с высотой 30-40 футов распространены на химических предприятиях; иногда они могут достигать 100 футов. Транспортировка этих колонн является дорогостоящей, а установка, эксплуатация, техническое обслуживание и устранение неисправностей требуют сложных и небезопасных воздушных операций.
Вертикальные колонны лотка использовались в течение более 100 лет, и различные исследователи предпринимали многочисленные попытки обеспечить горизонтальное решение для колонн вертикального лотка, чтобы осуществлять транспортировку и установку инфраструктуры, а также эксплуатацию, техническое обслуживание и устранение неисправностей газожидкостной жидкости. контактные операции — такие как дистилляция, абсорбция газа и отгонка газа — проще, безопаснее и дешевле. До настоящего времени работоспособное горизонтальное решение для вертикальных колонн лотка было труднодостижимым
Новое решение
Здесь подробно описано новое горизонтальное решение для колонн с вертикальными тарелками, которое помогает в проведении операций контакта газ-жидкость. Конструкция горизонтального газожидкостного контактного процесса состоит из небольших взаимосвязанных сосудов, расположенных горизонтально. Лотки с такой же структурой и таким же или аналогичным размером, что и эквивалентная вертикальная колонна лотков, располагаются вблизи дна каждого сосуда. Расстояние между тарелками эквивалентно вертикальной колонне тарелок и повторяется с высотой сосуда. Сосуды имеют такой же или уменьшенный диаметр, что и диаметр эквивалентной вертикальной тарельчатой колонны. Каждое судно действует последовательно на стадии эквивалентной вертикальной колонны лотка. Нижняя часть корпуса каждого сосуда соединена с сливным устройством в верхней части корпуса следующего сосуда в потоке жидкости, повторяя поток жидкости в колонне эквивалентного вертикального поддона.
Перекрестный поток жидкости и пароподобных колонн вертикального поддона поддерживается путем соединения парового пространства одного сосуда с дном следующего сосуда на пути потока пара и путем перемещения контролируемого количества жидкости от дна одного сосуда к верхней части следующего сосуда в пути потока жидкости, используя расположение насоса и клапанов.
В зависимости от операции газожидкостного контакта подходящий ребойлер, конденсатор и емкости подачи размещаются в горизонтальном ряду емкостей, повторяя стадии ребойлера, конденсатора и подачи эквивалентного вертикального процесса лотка. Центробежный насос с подходящим номинальным давлением и расходом размещен в линии подачи жидкости, соединяющей два последовательных сосуда. Клапан управления потоком (FCV) на выходе насоса контролирует поток жидкости от одного сосуда к другому. Избыточная жидкость из выпускного отверстия насоса возвращается обратно в емкость со стороны впуска насоса через линию рециркуляции жидкости, чтобы избежать чрезмерного противодавления в насосе.
Обратный клапан рециркуляции жидкости (NRV) расположен на линии рециркуляции, чтобы избежать обратного потока жидкости / пара. Датчик уровня расположен в каждом сосуде для передачи уровня жидкости в FCV в следующей соединительной трубе. Открытие FCV контролируется уровнем в предыдущем сосуде. При высоких уровнях жидкости FCV открывается больше, что приводит к меньшей рециркуляции жидкости; он полностью закрывается при низком уровне жидкости, что приводит к полной рециркуляции жидкости. Это поддерживает уровень жидкости на поддоне на наиболее оптимальном уровне, в результате чего дистилляционная система работает вблизи спроектированной емкости для жидкости
