Результат интеллектуальной деятельности: МАЛОТОННАЖНАЯ УСТАНОВКА ПО УТИЛИЗАЦИИ РЕСУРСОВ МАЛЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРИРОДНОГО ГАЗА

Изобретение относится к технологиям малотоннажной утилизации непромышленных газов в газовой промышленности.

Данная установка предназначена для утилизации ресурсов малых месторождений природного газа с суточным объемом до 5000 м³.

Производительность установки:

- водород - 50 м³/час;

- сажа - 150 кг/час.

Принцип работы установки основан на плазмохимическом синтезе природного газа выдаваемого скважиной на месторождении в сажу и водород. Установка представляет собой малотоннажный комплекс технологических линий представленных в виде 3 основных блоков:

- подготовки и очистки сырья (фиг.1);

- плазмохимического синтеза (фиг.1);

- выделения продуктов и упаковки (фиг.1).

Установка работает следующим образом (фиг.2): природный газ на месторождении (блок 1) поступает в очистительный модуль 1, где происходит трехуровневую очистку от вторичных компонентов через проточные каналы со слоем цеолитов, оксида алюминия в комбинации с кремниевыми кислотами в соотношении 2:1 при температуре 30°С, а затем предварительно нагревается при температуре 150°С в теплообменнике 2 и поступает на тепловую обработку в теплообменник-рекуператоре 3. После этого нагретый природный газ поступает в плазмохимический реактор 4 (блок -2) со встроенными плазменными коммуникаторами, создающими поле для интенсивной деструкции молекулы метана с подачей водяного пара. Образовавшаяся в плазмохимического реакторе 4 водородно-сажевая смесь с предварительной закалкой в теплообменнике-рекуператоре 5 при температуре 300°С и охлаждением в теплообменнике-охладителе 6 при температуре -30°С. Водородно-сажевая смесь поступает в циклон 7 (блок-3), где происходит уплотнение и окончательное выделение уплотненных частиц сажи, которые собираются в рукавном фильтре 8 и поступают на гранулирование в гранулятор 9, а водородная смесь поступает в конденсатор 11. Гранулированная сажа увлажняется водой из конденсатора 11 и поступает в сушильный барабан 10 для осушки и выводится в виде конечного продукта. Поток водорода очищенного от сажи, после рукавного фильтра 8 поступают в теплообменник-конденсатор 11, где происходит конденсация воды. Водород поступает в компрессор 12, где сжимается до давления 3,6 МПа и обогащается в мембранном отделении 13. Прошедший через мембрану водород выводится в виде конечного продукта.

Таким образом, осуществляется полная утилизация ресурсов малых месторождений природного газа за счет сконструированной установки по переработке малодебитного природного газа в сажу и водород.