165220. lajstromszámú szabadalom • Üzemeljárás és kapcsolási elrendezés gáz víztelenítésére és tisztítására

3 165220 4 többórás ciklusidővel dolgozik és a regenerálást hőközléssel végzik el. A nagy hőmérséklet-ingadozás, ill. az adszorberbe jutó szennyeződések (por, olaj) azonban károsan befolyásolják az adszorbens élettartamát. Olajos kompresszor használata esetén ezért külön olaj, ill. 5 porszűrőket kell alkalmazni. Üzem közben ezek áramlási ellenállása azonban változik, ami viszont a szárított gáz mennyiségi ingadozását eredményezi. A gázszárítás területén jelentős előrelépést jelentett a hőnélküli gyors-ciklusu adszorpciós eljárás io alkalmazása. A művelet lényege a nyomás alatt végrehajtott és nem egyensúlyig vezetett adszorpció, valamint a csökkentett nyomáson a szárított gáz bizonyos mennyiségével végzett deszorpció. Az adszorbens regenerálására tehát hőenergia helyett a 15 deszorpció céljára visszavezetett gáz komprimálási energiája fordítódik (850 443 lajstromszámú brit szabadalmi leírás). A berendezés működése összehangolt szelep-rend szer működését igényli (1 215 655 lajstromszámú NSZK szabadalmi leírás). v A gyorsciklusu adszorpciós eljárás a többórás ciklusidejű, hővel regeneráló adszorberek üzemeltetésével szemben azzal az előnnyel rendelkezik, hogy a rövid ciklus idő miatt nem kell az adszorpciónál keletkező adszorpciós hővel számolni, mert az, :

5 mielőtt az adszorbenst felmelegítené, a regenerálási ciklusban a deszorpcióra fordítódik. A regenerálás nem hőenergiával történik, így az adszorbens nincs kitéve a hőmérséklet változás hatásának és nem lép fel pl. szénhidrogének vízmentesítésekor felületi akti- JO vitást csökkentő kokszosodás sem. A rövid ciklusidő miatt az adszorbenseknek (aktivszén. gélek, derítőföld, fémoxidok, különböző zeolitféleségek, stb.) elsődlegesen nem a kapacitása a» kivalas/i asi szempont, hanem az adszorptivum adszorpciós jb sebessége. A többórás ciklusidejű készülékhez viszonyítva a gyorsciklusu berendezésben nagyobb gázáramlási sebesség engedhető meg a rövid ciklusidő miatt, így az azonos méretű készülék kapacitása jelentősen megnövelhető, ül. azonos kapacitásnál a 40 készülék mérete csökkenthető. A gyorsciklusu adszorpciónap a felsorolt előnyök mellett számos hátránya is van. Az adszorberbe táplált nyers gáz mennyiségének és összetételének ingadozása több objektív tényezőtől függően 45 változhat, nemcsak az üzemeltetés helyének (pl. zárt—, szabad-telepítés), hanem időpontjának (pl. évszakok) a függvényében is, ami miatt gyakorlatilag nem beszélhetünk állandó összetételű és tisztaságú gáz előállításáról. A levegő vízmentesítése esetén pl. a 50 nedvességtartalom a környezeti (légköri) viszonyoktól függően nagymértékben ingadozik, ami értelemszerűen megváltoztatja a szárított levegő harmatpontját, azaz abszolút nedvességtartalmát. Széles intervallumban változhat a gáz olajtartalma is az SB alkalmazott kompresszor típusától és az olaj feltöltésétől függően. Az olajgőzök változó mértékben inaktiválják az adszorbenst, különösen ha a hőmérséklet is ingadozik. Ennek megfelelően különböző at adszorbens élettartama (használhatósági 6(< ideje) és állandóan romlik az adszorbens dinamikus telítődő képessége. Jelentősen változhat az adszorberbe táplált gáz hőmérséklete is a komprimálási hő elvitelének módja (léghűtésű, egyéb hűtésű, kompresszor), ill. a környezeti változó hőmérséklet miatt 65 (pl.: szabad telepítésnél nyáron és télen). A magasabb hőmérséklet — mint ismeretes — kedvezőtlenül hat az adszorpcióra, ami viszont harmatpont növekedést eredményez, végeredményben tehát ingadozás tapasztalható emiatt is a távozó termék — gáz összetételében. A találmány célja olyan gáztísztítási és vízmentesítési üzem eljárás, illetve berendezés kidolgozása, mely rendelkezik a gyorsciklusú adszorpció előnyös tulajdonságaival, ugyanakkor kiküszöböli azok hátrányait. A találmány szerinti üzemeljárás, illetve berendezés létrehozása azon a felismerésen alapszik, hogy a tisztítandó gázt mind az összetétel (por, olaj), mind a hőmérséklet szempontjából az adszorpció előtt kell stabilizálni; ebben az esetben a berendezés a nyers gáz kiindulási állapotától és a környezeti viszonyoktól függetlenül állandó és egyenletes minőségű vízmentes és tisztított gázt szolgáltat. A találmány szerinti üzemeljárás lényege tehát, hogy a tisztítandó gázt legfeljebb 120 °C hőmérsékleten és legalább 5,5 att nyomáson hőcserélőbe vezetve, a gázból hőt vonunk el. A kilépő gázt legfeljebb 30 C -on és legalább 5,25 att nyomáson 2-20 C°Ta hűtött folyadékos érintkeztetőbe vezetve, a gázból további hőt vonunk el. Végül az érintkeztetőből 2-20 C°-on, legalább 5 att nyomáson kilépő előkezelt gázt a hőcserélő másik felébe vezetjük vissza, itt hőt közlünk vele és az innen kilépő 20—30 0° hőmérsékletű legalább 5 att nvomású stabilizált gázt az utóvízmentesítő adszorberen vezetjük át. Az adszorberen átáramlott gáz egy részét szükség szerint az adszorberen ellenáramban visszaáramoltatjuk. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés lényege, hogy a hőcserélő egyik tere a folyadékos érintkeztető előtti, a hőcserélő másik tere pedig a folyadékos érintkeztető és az adszorber közötti szakaszt képezi. A sorba kapcsolt műveleti egységek közül a folyadékos érintkeztető, ill. az adszorber több párhuzamosan kapcsolt műveleti egységből áll. A találmány szerinti üzemeljárás egy példaképpeni foganatosítási módját a találmány szerinti berendezés egy példaképpeni kiviteli alakjának működésével ismertetjük. Az 1. ábra a berendezés oldalnézetét mutatja. A berendezés az 1 folyadékos érintkeztetővel és a 2 hőcserélővel — amely egyúttal cseppfogó is -összeépített 3 adszorberből, a 4 pulter-tartalybol, valamint a hozzátartozó vezeték- és vezérlőrendszerből áll. A habfázisu 1 folyadékos érintkeztető perforált 5 gázelosztó alátétet tartalmazó hűtőköpenyes készülék, amelyben az 5 gázelosztó fölött a 6 hűtő csőrendszer helyezkedik el. A hűtőrendszerben a 7, ill. 8 csonkon belépő és a 9, ill. 10 csonkon kilépő hűtőközeg áramlik. A hűtést végző közeg áramlási sebességének, vagy hőmérsékletének a szabályozásával az érintkeztető folyadék és gáz hőmérséklete állandó és a párolgás csökkentésére alacsony értéken tartható. A habfázisú gáz-folyadék érintkezés következtében igen intenzív a gáz-, por- és olajtalanítás. A toiyadek szintmagasságát az oldalt kivezetett 11 szintmérővel (nyomáskülönbség méréssel, elektromos kijelzéssel stb.) lehet ellenőrizni és állandó értéken tartani. Az 1 folyadékos érintkeztető 12 csonkjain kilépő, stabilizált, állandó paraméter-értékű (konstans hőmérsékletű, állandó víz- gőz tartalmú, olajat és port nyomokban tartalmazó) gáz a 13 mágneses szelepen