×
29.04.2019
219.017.4737

СПОСОБ КОНТАКТА ТЕКУЧИХ СРЕД В ПРОСТРАНСТВЕННОМ СТРУКТУРИРОВАННОМ ЭЛЕМЕНТЕ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002186617
Дата охранного документа
10.08.2002
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Способ контакта текучих сред в пространственном структурированном элементе с объемами макроструктур, ограниченными микроструктурами, относится к процессам контакта текучих сред для их последующего разделения при абсорбции и ректификации между газом и жидкостью, при экстракции или разделении эмульсий, при сепарации и коалисценции мелкодисперсных капель жидкости в газовом потоке и может найти применение в газовой, нефтехимической, нефтяной, пищевой и других отраслях промышленности. Способ включает подачу текучих сред в элемент, их контактирование в объемах и на поверхностях макро- и микроструктур, организацию в микроструктуре безотрывного потока, по крайней мере, одной из жидких сред, обеспечение движения этого потока действием одного или нескольких силовых полей, отвод жидкой текучей среды из микроструктуры, а другой текучей среды - из макроструктуры. Способ обеспечивает повышение эффективности контакта путем уменьшения выноса одной из текучих сред другой текучей средой. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к процессам контакта текучих сред для их последующего разделения при абсорбции и ректификации между газом и жидкостью, при экстракции или разделении эмульсий, при сепарации и коалисценции мелкодисперсных капель жидкости в газовом потоке и может найти применение в газовой, нефтехимической, нефтяной, пищевой и других отраслях промышленности.

Известны способы контакта газа и жидкости в пространственных структурированных элементах, осуществляемые в устройствах: авт. св. 1042780, МКИ В 01 D 53/20, 16.02.82 г., авт. св. 1084035, МКИ В 01 D 53/20, В 01 D 3/32, 23.06.82 г. , патент 2150990, МПК В 01 D 53/74, 28.06.99 г., проспект научно-инженерной фирмы "Петон", Контактные устройства для ректификационных и абсорбционных аппаратов. Перекрестноточная регулярная насадка.

Недостатком этих способов является перекрестное течение жидкости и газа в микроструктуре (насадке), вследствие чего одной текучей средой (газом) из насадки выносится другая текучая среда (жидкость), то есть отсутствует безотрывное течение жидкости по микроструктуре.

Известен способ контакта газа и жидкости в регулярной насадке для тепломассообменных аппаратов (патент РФ 2113900, МПК 6 В 01 J 19/30, 27.06.98 г. ), прототип, в котором частично устранены вышеуказанные недостатки путем контакта текучих сред в пространственном структурированном элементе, в котором объемы макроструктур ограничены микроструктурами с подачей в элемент текучих сред (газа и жидкости) их контактирование в объемах и на поверхностях макро- и микроструктур без перекрестного течения жидкости и газа в насадке, в результате чего резко снижается вынос жидкости с газом из пространственного структурированного элемента.

К недостаткам этого способа следует отнести: отсутствие безотрывного течения жидкой среды от твердой поверхности, так как большая часть поверхности контакта является объемной твердой поверхностью; перетекание жидкости из микроструктуры (жгута) на поверхность пластин; срыв жидкости газовым потоком с поверхности листов, так как структурированная поверхность микроструктуры насадки (жгута) значительно меньше макроструктуры (поверхности листов).

Целью изобретения является повышение эффективности контакта путем уменьшения выноса одной из текучих сред другой текучей средой, и последующее разделение двух сред.

Поставленная цель достигается тем, что в способе контакта текучих сред в пространственном структурированном элементе с объемами макроструктур, ограниченными микроструктурами, включающий подачу текучих сред в элемент, их контактирование в объемах и на поверхностях макро- и микроструктур и отвод, в микроструктуре организуют безотрывный поток, по крайней мере, одной из жидких сред, движение которого обеспечивают действием одного или нескольких силовых полей, при этом жидкую текучую среду отводят из микроструктуры, а другую текучую среду из макроструктуры.

Безотрывный поток жидкой среды обеспечивают адсорбционным и (или) капиллярными свойствами структуры.

Обеспечивают движение потока жидкой среды в структуре, действуя на него гравитационным, электрическим, электромагнитным, волновым или другими полями.

Волновое поле создают, по крайней мере, одной из контактирующих текучих сред.

Организация в микроструктуре безотрывного потока, по крайней мере, одной из жидких сред, обеспечение движения этого потока в структуре действием одного или нескольких силовых полей, и отвод текучих сред из разных структур позволяют повысить эффективность контакта и последующего разделения двух сред за счет уменьшения выноса одной из текучих сред другой текучей средой.

Заявителю не известно способов контакта, в которых бы применение вышеуказанных приемов обеспечили безотрывное течение одной из жидких сред в микроструктуре.

На фиг.1,2,3 представлен пространственный структурированный элемент (три проекции), в котором происходит предложенный способ контакта.

Пространственный структурированный элемент 1 состоит из макроструктуры 2, ограниченной микроструктурой 3.

Способ реализуется следующим образом.

1. Одну из текучих сред, например газообразную, подают на пространственный структурированный элемент 1, состоящий из двух структур макроструктуры 2 и микроструктуры 3 снизу вверх (фиг.2. А), жидкую текучую среду подают на контакт навстречу движению газообразной (фиг. 2, Б). Текучие среды (газообразную и жидкую) контактируют при изменяющемся зигзагообразном движении и за счет инерционных сил они сталкиваются со стенками капилляров макро- и микроструктур 2 и 3. Жидкая среда, которая является гидрофильной по отношению к материалу микроструктур, смачивает твердую поверхность микроструктуры, из-за чего за счет сил поверхностного натяжения затягивает ее поверхность. Таким образом, образуют беспрерывное течение жидкой среды в микроструктуре и получают развитую поверхность контакта двух текучих сред (жидкой и газообразной). Причем силы поверхностного натяжения одной из текучих сред, а именно жидкости, больше сил другой текучей среды - газообразной, движущейся снизу вверх. Движение вниз по микроструктуре жидкой текучей среды, которая накапливается в микроструктуре, осуществляют под действием сил гравитации.

При недостаточности сил гравитации для осуществления движения безотрывного потока жидкой текучей среды в микроструктуре 3 создают волновое поле, по крайней мере, одной из контактирующих текучих сред (газообразной) путем вибрации стенок микроструктуры потоком газообразной текучей среды, для этого стенки микроструктуры 3 выполняют эластичными. Стенки микроструктуры 3 вибрируют при движении газообразной текучей среды и таким образом осуществляют принудительный отвод жидкой текучей среды.

Принудительное движение жидкой текучей среды выполняют с помощью постоянного электрического поля (тока), например, для организации движения водных растворов, которые являются электропроводной жидкостью. Жидкую текучую среду отводят из микроструктуры 3 и используют на следующей ступени контакта в другом структурированном элементе. Газообразную, текучую среду отводят по каналам макроструктуры 2.

2. В структурированном элементе 1 осуществляют контактирование двух жидких текучих сред. Для этого две жидкие текучие среды, например эмульсию, содержащую углеводородную, жидкую фазу, и водный раствор гликоля подают в пространственный структурированный элемент (фиг. 2. А). Поверхность микроструктуры 3 смачивается одной из жидких текучих сред. В движущемся потоке на поверхностях твердых макро- и микроструктур 2 и 3 осуществляют контактирование жидких текучих сред. При смачивании твердой поверхности микроструктуры 3 жидкая среда накапливается в ней и затягивает пространственные элементы микроструктуры, то есть происходит коллисценция капель жидкой среды. Движение образовавшегося в микроструктуре безотрывного потока жидкой текучей среды осуществляют действием сил гравитации или действием нескольких силовых полей, например электрического, и затем отводят по порам микроструктуры 3, а другую жидкую среду отводят по каналам макроструктуры 2.

Примеры.

1. В пространственный структурированный элемент, выполненный в виде пакета насадки с изменяющими направление каналами, образованными микроструктурами и исключающими прямой проскок текучих сред, сверху подают жидкость - регенерированный триэтиленгликоль (РТЭГ) концентрацией 98,4% массовых в количестве 3800 кг, а снизу - сырой природный газ с содержанием метана более 90% в количестве 168195 кг/ч при давлении 7,5 МПа и температуре 20oС.

Газ при контакте с жидкостью дробит ее на капли, при этом происходит контактирование газа с поверхностью жидкости при изменяющемся зигзагообразном движении текучих сред. За счет сил инерции капли жидкости сталкиваются со стенками микроструктур, смачивают ее и проникают в поры микроструктур. Решетку микроструктуры выбирают такого размера, что накопившаяся жидкость свободно стекает по порам микроструктуры под действием сил тяжести (гравитационных сил), то есть в микроструктуре, выполненной из объемно-пористого материала, организуют безотрывный поток стекающей жидкой среды - насыщенного триэтиленгликоля (НТЭГ). Отвод НТЭГ производят из микроструктуры на нижележащий структурированный элемент, где контакт с газом повторяется. Отвод проконтактировавшего газа производят на вышележащий структурированный элемент или из аппарата.

В результате применения предложенного способа контакта получают сухой газ в количестве 168110 кг/ч с точкой росы по влаге минус 20oС, и из микроструктуры отбирают НТЭГ с концентрацией 96,67% массовых.

2. В пространственный структурированный элемент, в котором в каналы, организованные микроструктурой подают эмульсию, содержащую водный раствор гликоля в количестве 3% объемных, в количестве 1 м2/ч при температуре 20oС и углеводородный конденсат в количестве 97об.%. В объемах и на поверхностях макро- и микроструктуры осуществляют их контакт. При контакте водный раствор смачивает микроструктуру, проникает и накапливается в ней. Накопившийся водный раствор под действием сил тяжести стекает вниз в микроструктуре. Таким образом, используя капиллярные свойства микроструктуры, в ней организуют безотрывный поток насыщенной водой эмульсии. Скопившуюся тяжелую жидкую среду (раствор гликоля) собирают и в количестве 2,999 об.% отводят в качестве готового продукта, оставшиеся углеводороды отбирают с верхней части насадки.

Таким образом, организация в микроструктуре пространственного структурированного элемента безотрывного потока, по крайней мере, одной из жидких сред и обеспечение движения этого потока в микроструктуре действием одного силового поля повысили эффективность разделения путем уменьшения выноса одной из текучих сред другой текучей средой, а отвод, по крайней мере, одной из двух жидких текучих сред из микроструктуры позволил использовать ее в качестве продукта на следующих ступенях контакта в других структурированных элементах.

1.Способконтактатекучихсредвпространственномструктурированномэлементесобъемамимакроструктур,ограниченнымимикроструктурами,включающийподачутекучихсредвэлемент,ихконтактированиевобъемахинаповерхностяхмакро-имикроструктурипоследущийотводжидкойтекучейсредыизмикроструктуры,адругойтекучейсредыизмакроструктуры,отличающийсятем,чтовмикроструктуреорганизуютбеспрерывныйбезотрывныйпринудительныйпотокзасчетдействияодногоилинесколькихсиловыхполей.12.Способпоп.1,отличающийсятем,чтопринудительныйпотокжидкойсредыобеспечиваютэлектрическим,электромагнитным,волновымилидругимиполями.23.Способпопп.1и2,отличающийсятем,чтоволновоеполесоздают,покрайнеймере,однойизконтактирующихсред.3
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 17 items.
20.05.2014
№216.012.c2ea

Универсальное подводное сооружение "апельсин" для бурения скважин на нефть/газ и способ его эксплуатации

Изобретение относится к подводным сооружениям для освоения углеводородных ресурсов в арктических акваториях. Подводное сооружение работает на глубине в диапазоне от 70 до 120 м от уровня моря. При этом основание подводного сооружения представлено в виде круговой опорно-несущей плиты/палубы с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515657
Дата охранного документа: 20.05.2014
29.03.2019
№219.016.f098

Способ абсорбционной осушки газа

Изобретение относится к области осушки газов. Изобретение включает сепарацию газа от углеводородной жидкости и воды, подачу газа на контакт с регенерированным абсорбентом, отвод осушенного газа и насыщенного абсорбента, подачу последнего на регенерацию с отпаркой влаги, отбор части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02214856
Дата охранного документа: 27.10.2003
29.03.2019
№219.016.f899

Регулярная насадка для тепло- и массообменных аппаратов

Изобретение относится к конструкциям регулярных насадок, предназначенных для проведения тепло- и массообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость, может найти применение в газовой, нефтяной, химической и ряде других смежных отраслей промышленности. Насадка состоит из развернутых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02192305
Дата охранного документа: 10.11.2002
10.04.2019
№219.017.0a89

Центробежный сепаратор

Центробежный сепаратор предназначен для отделения жидкостей от газожидкостных и пароводяных смесей и может найти применение в химической, нефтехимической, газовой промышленности. Сепаратор содержит вертикальный цилиндрический корпус, тангенциальное устройство подачи очищаемого потока,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02147913
Дата охранного документа: 27.04.2000
20.04.2019
№219.017.35f5

Сепаратор

Изобретение относится к области очистки газа и жидкости от твердых и жидких примесей, может быть использовано в нефтяной, газовой, химической отраслях промышленности. Сепаратор содержит корпус с патрубками входа неочищенного газа, выхода газа и жидкости, сепарационные элементы, расположенные на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02147914
Дата охранного документа: 27.04.2000
29.04.2019
№219.017.403d

Способ подготовки газа к транспортировке

Изобретение относится к добыче газа и его подготовке к транспортировке в газовой промышленности. Обеспечивает уменьшение энергетических и материальных затрат при подготовке газа и увеличение эффективности технологического процесса. Сущность изобретения: способ включает извлечение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217586
Дата охранного документа: 27.11.2003
29.04.2019
№219.017.46d7

Способ утилизации низкопотенциальных углеводородных газов

Способ предназначен для утилизации низкопотенциальных углеводородных газов путем их эжекционного сжатия для дальнейшего использования. Способ включает эжекционное сжатие низкопотенциального углеводородного газа высоконапорной жидкостью, последующее разделение их на сжатый газ, сконденсированные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02179660
Дата охранного документа: 20.02.2002
29.04.2019
№219.017.4731

Подогреватель жидких и газообразных сред

Изобретение предназначено для применения в подогревателях с жидким теплоносителем в газовой, химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Подогреватель жидких и газообразных сред содержит корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, и расположенные внутри него трубный пучок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02182679
Дата охранного документа: 20.05.2002
29.04.2019
№219.017.4746

Регулярная насадка для тепло- и массообменных аппаратов

Регулярная насадка для тепло- и массообменных аппаратов относится к конструкциям регулярных насадок, которые применяются в процессах ректификации, абсорбции, очистки и осушки природного газа, а также в качестве смесителей жидких и газовых потоков, в качестве разделителей фаз в сепарационных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02188706
Дата охранного документа: 10.09.2002
29.04.2019
№219.017.4761

Способ контакта газа и жидкости и устройство для его осуществления

Изобретение предназначено для контакта газа и жидкости в газовой, газоперерабатывающей, химической и нефтяной промышленности, может быть использовано в процессах и аппаратах для абсорбции, ректификации, например, при подготовке природного и нефтяного газа к транспорту. Способ контакта газа и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02192912
Дата охранного документа: 20.11.2002
Showing 1-10 of 13 items.
29.03.2019
№219.016.f098

Способ абсорбционной осушки газа

Изобретение относится к области осушки газов. Изобретение включает сепарацию газа от углеводородной жидкости и воды, подачу газа на контакт с регенерированным абсорбентом, отвод осушенного газа и насыщенного абсорбента, подачу последнего на регенерацию с отпаркой влаги, отбор части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02214856
Дата охранного документа: 27.10.2003
29.03.2019
№219.016.f899

Регулярная насадка для тепло- и массообменных аппаратов

Изобретение относится к конструкциям регулярных насадок, предназначенных для проведения тепло- и массообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость, может найти применение в газовой, нефтяной, химической и ряде других смежных отраслей промышленности. Насадка состоит из развернутых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02192305
Дата охранного документа: 10.11.2002
29.04.2019
№219.017.3ec1

Коалесцирующий патрон

Коалесцирующий патрон относится к конструкциям фильтр-патронов, предназначенных для очистки от мелкодисперсных капель жидкости, их сепарации, фильтрации или коалесценции из газовых или жидкостных потоков в абсорберах, сепараторах, фильтрах, разделителях несмешивающихся жидкостей и других...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002261752
Дата охранного документа: 10.10.2005
29.04.2019
№219.017.46d7

Способ утилизации низкопотенциальных углеводородных газов

Способ предназначен для утилизации низкопотенциальных углеводородных газов путем их эжекционного сжатия для дальнейшего использования. Способ включает эжекционное сжатие низкопотенциального углеводородного газа высоконапорной жидкостью, последующее разделение их на сжатый газ, сконденсированные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02179660
Дата охранного документа: 20.02.2002
29.04.2019
№219.017.4746

Регулярная насадка для тепло- и массообменных аппаратов

Регулярная насадка для тепло- и массообменных аппаратов относится к конструкциям регулярных насадок, которые применяются в процессах ректификации, абсорбции, очистки и осушки природного газа, а также в качестве смесителей жидких и газовых потоков, в качестве разделителей фаз в сепарационных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02188706
Дата охранного документа: 10.09.2002
29.04.2019
№219.017.4761

Способ контакта газа и жидкости и устройство для его осуществления

Изобретение предназначено для контакта газа и жидкости в газовой, газоперерабатывающей, химической и нефтяной промышленности, может быть использовано в процессах и аппаратах для абсорбции, ректификации, например, при подготовке природного и нефтяного газа к транспорту. Способ контакта газа и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02192912
Дата охранного документа: 20.11.2002
29.04.2019
№219.017.4770

Распределитель жидкости массообменных аппаратов

Изобретение предназначено для распределения жидкости в массообменных аппаратах и может найти применение в газовой, химической, нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, в частности в колонных промывочных аппаратах для орошения насадок. Распределитель включает приемный карман, сообщенный с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02191616
Дата охранного документа: 27.10.2002
09.05.2019
№219.017.5133

Переливное устройство

Переливное устройство относится к устройствам отвода жидкости с массообменных, сепарационных и фильтрующих тарелок на нижележащую ступень или в кубовую часть аппарата, может быть использовано в колонных аппаратах, например абсорберах осушки газа, сепараторах, фильтрах или секциях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02158624
Дата охранного документа: 10.11.2000
09.05.2019
№219.017.5141

Колонна для проведения массообменных процессов

Колонна для проведения массообменных процессов относится к аппаратам для проведения массообменных процессов в системе газ - жидкость и может быть использована для ректификации, абсорбции в газодобывающей отрасли, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Колонна содержит корпус со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02150990
Дата охранного документа: 20.06.2000
29.05.2019
№219.017.6aca

Способ осушки газа

Способ может быть использован для глубокой осушки природного или нефтяного газа. Включает двухступенчатую ректификацию насыщенного абсорбента, последующую подачу его в абсорбер двумя потоками, различными по объему и концентрации, при этом абсорбент высокой концентрации получают как верхний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02155092
Дата охранного документа: 27.08.2000
+ добавить свой РИД