|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] Изобретение относится к устройству очистки газа, содержащему два адсорбера (1) и (2), газовый компрессор (4), нагреватель (5), узел (6) теплообменника, первый узел (10) трубопроводов и трубопроводной арматуры и второй узел (11) трубопроводов и трубопроводной арматуры, характеризующемуся тем, что первый узел (10) трубопроводов и трубопроводной арматуры расположен на полу или на металлической конструкции, а второй узел (11) трубопроводов и трубопроводной арматуры расположен на высоте вдоль той же вертикальной оси, что и первый узел (10) трубопроводов и трубопроводной арматуры. 
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Изобретение относится к устройству очистки газа, содержащему два адсорбера (1) и (2), газовый компрессор (4), нагреватель (5), узел (6) теплообменника, первый узел (10) трубопроводов и трубопроводной арматуры и второй узел (11) трубопроводов и трубопроводной арматуры, характеризующемуся тем, что первый узел (10) трубопроводов и трубопроводной арматуры расположен на полу или на металлической конструкции, а второй узел (11) трубопроводов и трубопроводной арматуры расположен на высоте вдоль той же вертикальной оси, что и первый узел (10) трубопроводов и трубопроводной арматуры.
Евразийское (2D 201890880 (13) А1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. B01D 53/04 (2006.01)
2018.08.31
(22) Дата подачи заявки 2016.10.13
(54) ВЕРТИКАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ
(31) 1559847
(32) 2015.10.16
(33) FR
(86) PCT/FR2016/052649
(87) WO 2017/064427 2017.04.20
(71) Заявитель:
ЛЬЕР ЛИКИД, СОСЬЕТЕ АНОНИМ ПУР ЛЬЕТЮД Э ЛЬЕКСПЛОАТАСЁН ДЭ ПРОСЕДЕ ЖОРЖ КЛОД (FR)
(72) Изобретатель:
Каванье Патрис, Да Сильва Габриэль, Де Кайё Оливье (FR), Гиллард Ален (US)
(74) Представитель:
Харин А.В., Котов И.О., Буре Н.Н., Стойко Г.В. (RU)
(57) Изобретение относится к устройству очистки газа, содержащему два адсорбера (1) и (2), газовый компрессор (4), нагреватель (5), узел (6) теплообменника, первый узел (10) трубопроводов и трубопроводной арматуры и второй узел (11) трубопроводов и трубопроводной арматуры, характеризующемуся тем, что первый узел (10) трубопроводов и трубопроводной арматуры расположен на полу или на металлической конструкции, а второй узел (11) трубопроводов и трубопроводной арматуры расположен на высоте вдоль той же вертикальной оси, что и первый узел (10) трубопроводов и трубопроводной арматуры.
Вертикальное устройство очистки
Настоящее изобретение относится к устройству очистки газа, имеющему два адсорбера и конкретную конфигурацию трубопроводов.
Устройства для разделения данного типа по существу применяются в технологиях абсорбции с перепадом давления (PSA) или адсорбции с перепадом температуры (TSA) для получения, из газообразной смеси, газообразного компонента данной смеси, в частности компонента воздуха, кислорода или азота, или для очистки газообразной смеси, в частности подачи воздуха из блока криогенного разделения, а также для получения компонента воздуха, кислорода, и/или азота, и/или аргона и, как правило, применения по меньшей мере одного из адсорбентов, выбранных из группы, содержащей цеолиты, активированный уголь, алюминий или силикагели. Примеры этих технологий описаны, в частности, в документах US 5 223 004, ЕР 0 092 153, US 3 338 030 или US 5 137 548.
Очистки или устройство очистки в блоках разделения воздуха (блоках ASU) делают возможным удаление главным образом воды и СО2 из воздуха перед попаданием в криогенную холодильную камеру.
Узел трубопроводной арматуры и трубопроводов обеспечивает переход воздуха (подлежащего очистке) и неочищенного азота (который применяется для регенерирования цилиндров очистки) и соединяет нижнюю и верхнюю части цилиндров с различными контурами текучей среды.
Как правило, узел трубопроводной арматуры и трубопроводов располагается так, чтобы быть "плоским", на полу перед или между цилиндрами очистки, при этом площадь поперечного сечения данного узла занимает очень большое пространство пола в отношении к площадям поперечного сечения цилиндров очистки, при этом коэффициент
заполнения пространства пола находится в диапазоне от 1,5 до 3,5 для блоков ASU соответственно с производительностью от 1000 т/день О2 до 5000 т/день 02.
При малой и средней производительности ( < 1000 т/день О2) блоков разделения воздуха данный узел может быть установлен на металлическом каркасе, за исключением цилиндров очистки и соединительных трубопроводов, для ограничения работы на месте эксплуатации. Металлический каркас, содержащий различные элементы, поддерживаемые им, как правило называют "опорой".
На фиг. 1 представлено устройство очистки. Обычно устройство очистки содержит первый адсорбер 1, второй адсорбер 2, узел 3 трубопроводной арматуры и трубопроводов, расположенный на полу или на опоре. Данное устройство очистки соединено с воздушным компрессором 4, нагревателем 5 для регенерации, холодильной камерой 6 обменника.
Структура трубопроводов является сложной, по существу, за счет разницы в уровнях поверхностей контакта узла трубопроводной арматуры и трубопроводов с другой частью оборудования (адсорберами, обменниками и т. д.) и за счет наличия в них большого количества труб и изгибов.
В действительности, расстояния СС1, DDI, EF, F1G1 являются пропорциональными к высоте цилиндров и обменников относительно узла трубопроводной арматуры и трубопроводов, который как таковой находится на полу. Для примера, что касается устройства, обеспечивающего расход воздуха приблизительно 300000 Нм /час, эти расстояния составляют соответственно 18 м для СС1 и F1G1, 19 м для DDI и 21 м для EF для диаметра трубопроводов 40 дюймов, т. е. 1 м.
Данная конфигурация приводит к большому количеству труб и изгибов, связанных с данной структурой, что в результате приводит к падениям
давления в процессе работы. Могут рассматриваться 0,5 мбар на м дополнительных трубопроводов и 2,5 мбар на дополнительный изгиб.
Начиная с этого, появляется проблема, заключающаяся в предоставлении устройства очистки, которое имеет меньшее количество трубопроводов.
Одно решение согласно настоящему изобретению состоит в устройстве очистки газа, содержащем два адсорбера 1 и 2, газовый компрессор 4, нагреватель 5, набор обменников 6, первый узел 10 трубопроводов и трубопроводной арматуры и второй узел 11 трубопроводов и трубопроводной арматуры, характеризующемся тем, что первый узел 10 трубопроводов и трубопроводной арматуры расположен на полу или на металлической конструкции, а второй узел 11 трубопроводов и трубопроводной арматуры расположен высоко вдоль той же вертикальной оси, что и первый узел 10 трубопроводов и трубопроводной арматуры.
Выражение "расположенный высоко" следует понимать, как означающее то, что центр тяжести второго узла трубопроводов и трубопроводной арматуры находится приблизительно (т. е. с точностью плюс-минус 15%) в той же горизонтальной оси, что и центр выпускного отверстия для полученного газа по меньшей мере одного адсорбера.
В зависимости от случая, устройство расположения согласно настоящему изобретению может обладать одной или другой из следующих характеристик:
- второй узел 11 трубопроводов и трубопроводной арматуры удерживается с помощью набора опорных частей, находящихся по меньшей мере частично на первом узле 10 трубопроводов и трубопроводной арматуры;
- набор опорных частей представляет собой металлическую конструкцию;
- второй узел 11 трубопроводов и трубопроводной арматуры удерживается непосредственно первым узлом 10 трубопроводов и трубопроводной арматуры;
-первый и второй узлы 10 и 11 трубопроводов и трубопроводной арматуры находятся на металлическом каркасе, при этом обеспечено управление ими;
- второй узел 11 трубопроводов и трубопроводной арматуры удерживается с помощью набора опорных частей, находящихся по меньшей мере частично на одном из двух адсорберов;
- в каждом узле трубопроводов и трубопроводной арматуры диаметр трубопровода составляет менее 1200 мм, предпочтительно менее 1000 мм, более предпочтительно еще менее 800 мм;
- нагреватель 5 удерживается вторым узлом 11 трубопроводов и трубопроводной арматуры;
-трубопроводная арматура первого и второго узлов 10 и 11 трубопроводов и трубопроводной арматуры расположены на внешней стороне или на верхней стенке;
-первый и второй узлы 10 и 11 трубопроводов и трубопроводной арматуры содержат одну или несколько частей оборудования, выбранных из запорных клапанов, инструментов измерения и регуляторов давления, при этом указанные части оборудования расположены на внешней стороне или на верхней стенке;
- набор обменников 6 представляет собой холодильную камеру криогенных обменников.
Что касается части оборудования, расположенной "на внешней стороне" (запорные клапаны, трубопроводная арматура, инструменты измерения, регуляторы давления и т. д.), следует понимать, что части оборудования
расположены обращенными к пользователю таким образом, чтобы он мог легко к ним добраться. Что касается части оборудования, расположенной "на верхней стенке", следует понимать, что части оборудования расположены обращенными вверх таким образом, что они могут быть досягаемыми для подъемного устройства (крана, автопогрузчика и т. д.).
Целью настоящего изобретения является разделение узла трубопроводной арматуры и трубопроводов на два подузла уменьшенного размера, которые устанавливаются друг поверх друга и которые, таким образом, уменьшают расстояния СС1, DDI, EF, F1G1, если ссылаться на фиг. 1.
Настоящее изобретение теперь будет описано более подробно с использованием фиг. 2.
Устройство очистки содержит два адсорбера 1 и 2, два расположенных друг поверх друга подузла 10 и 11 трубопроводной арматуры и трубопроводов, где 10 расположен на полу, а 11 удерживается посредством набора опорных частей, находящихся на 10. Данное устройство очистки соединено с газовым компрессором 4, нагревателем 5 для регенерации, набором обменников 6.
Трубопровод 15 с внешней стороны подузлов 10 и 11 трубопроводов и трубопроводной арматуры может быть прикреплен к устройству и необязательно удерживается одним или несколькими элементами устройства. Узел данного внешнего трубопровода 15 будет, в общем, реализован на участке строительства.
Устройство согласно настоящему изобретению обеспечивает уменьшение монтажных затрат устройства очистки за счет уменьшения общего количества трубопроводов.
На примере в отношении системы, обеспечивающей расход воздуха 300000 Нм7час, уменьшение длины трубопроводов составляет порядка 40%, а уменьшение количества сварных соединений составляет порядка
Более того, разделение узла 3 трубопроводной арматуры и трубопроводов на два элемента делает возможным, в отношении той же производительности, уменьшать размер 2 подузлов 10 и 11 трубопроводной арматуры и трубопроводов и, таким образом, предусматривать их предварительную сборку на опоре с преимуществом, заключающимся в уменьшении ограничений, связанных с размером при транспортировке.
Кроме того, устройство согласно настоящему изобретению обеспечивает возможность значительно уменьшать время на установку за счет ограничения строительных действий на месте эксплуатации только соединениями трубопровода 15, благодаря высокой степени предварительной сборки на опоре.
Наконец, как можно видеть на фиг. 3, устройство согласно настоящему изобретению занимает меньшее пространство пола по сравнению с тем, которое занимает идентичное устройство стандартной конструкции, расположенное на полу, по фиг. 4.
На примере, что касается системы, обеспечивающей расход воздуха 300000 Нм /час, площадь пола и плиты для строительства, предназначенная для установки всех частей оборудования устройства очистки, уменьшены на порядка 51%. Коэффициент заполнения пространства пола двух подузлов трубопроводной арматуры и трубопроводов в отношении к размерам этих цилиндров очистки составляет 1,85.
Наконец, другим объектом настоящего изобретения является применение устройства очистки согласно настоящему изобретению для получения кислорода из потока воздуха. В данном случае адсорберы устройства очистки играют основную роль в удалении воды и СО2 из потока воздуха
перед попаданием в холодильную камеру криогенных обменников.
Другим объектом настоящего изобретения является применение устройства очистки согласно настоящему изобретению для получения монооксида углерода из синтез-газа.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство очистки газа, содержащее два адсорбера (1) и (2), газовый компрессор (4), нагреватель (5), набор обменников (6), первый узел (10) трубопроводов и трубопроводной арматуры и второй узел (11) трубопроводов и трубопроводной арматуры, отличающееся тем, что первый узел (10) трубопроводов и трубопроводной арматуры расположен на полу или на металлической конструкции, а второй узел (11) трубопроводов и трубопроводной арматуры расположен высоко вдоль той же вертикальной оси, что и первый узел (10) трубопроводов и трубопроводной арматуры.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй узел (11) трубопроводов и трубопроводной арматуры удерживается с помощью набора опорных частей, находящихся по меньшей мере частично на первом узле (10) трубопроводов и трубопроводной арматуры.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что набор опорных частей представляет собой металлическую конструкцию.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй узел (11) трубопроводов и трубопроводной арматуры удерживается непосредственно первым узлом (10) трубопроводов и трубопроводной арматуры.
5. Устройство по любому из пп. 2-4, отличающееся тем, что первый и второй узлы (10) и (11) трубопроводов и трубопроводной арматуры находятся на металлическом каркасе, при этом обеспечено управление ими.
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй узел (11)
трубопроводов и трубопроводной арматуры удерживается с помощью
набора опорных частей, находящихся по меньшей мере частично на
одном из двух адсорберов.
7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что в каждом узле трубопроводов и трубопроводной арматуры диаметр трубопровода составляет менее 1200 мм, предпочтительно менее 1000 мм, более предпочтительно еще менее 800 мм.
8. Устройство по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что нагреватель (5) удерживается вторым узлом (11) трубопроводов и трубопроводной арматуры.
9. Устройство по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что трубопроводная арматура первого и второго узлов (10) и (11) трубопроводов и трубопроводной арматуры расположены на внешней стороне или на верхней стенке.
10. Устройство по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что первый и второй узлы (10) и (11) трубопроводов и трубопроводной арматуры содержат одну или несколько частей оборудования, выбранных из запорных трубопроводной арматуры, инструментов измерения и регуляторов давления, при этом указанные части оборудования расположены на внешней стороне или на верхней стенке.
11. Устройство по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что набор обменников (6) представляет собой холодильную камеру криогенных обменников.
12. Применение устройства очистки по любому из пп. 1-11, для получения кислорода из потока воздуха.
13. Применение устройства очистки по любому из пп. 1-11, для получения монооксида углерода из синтез-газа.
12.
12.
12.
15%.
1/3
2015P00217WO
1/3
2015P00217WO
2/3
2015P00217WO
2/3
2015P00217WO
3/3
2015P00217WO
3/3
2015P00217WO
|
