[發明專利]用于從包含氣體和液體的混合物中移除液體的分離裝置

無效

• 申請號: 201080018707.5
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN102413896A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: H·比利;Y·A·波奇亞德;N·馬丁;R·范德瓦爾特
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: B01D45/12
• 分類號: B01D45/12;B01D45/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王會卿

技術領域

本發明涉及一種用于從包含氣體和呈液滴形式的液體的混合物中移除至少部分液體的分離裝置。

背景技術

由地下儲層(諸如天然氣、伴生氣和煤層甲烷)產生的氣體流或者由(部分)氧化過程產生的氣體流通常除了有關的氣態產物(諸如甲烷、氫氣和/或氮氣)之外，還包含不定量的氣態污染物(諸如二氧化碳、硫化氫、氧硫化碳、硫醇、硫化物以及芳族含硫化合物)。對于這些氣體流的大部分應用，根據具體的污染物和/或用途，這些污染物需要被部分或者幾乎全部移除。通常，需要移除硫化合物達到百萬分之幾(ppm)的水平，有時候需要移除二氧化碳達到百萬分之幾的水平，(例如液化天然氣(LNG)應用)，或者降到2或3體積百分比(例如用作可燃氣體)。可存在高級烴，該高級烴根據應用可被回收。

一種用于移除這些氣態污染物的方法是將它們液化并且借助于液/氣分離方法將如此獲得的液體移除。

在WO?2008/082291A1以及WO?2005/118110A1中，已經描述了一種分離裝置，該分離裝置用于從天然氣流中移除已液化的污染物(諸如二氧化碳和硫化氫)。所述分離裝置包括通常水平的離心分離器，以實現已液化的污染物與氣體流的分離，從而獲得富含污染物的液相和貧污染物的氣相。

然而，這些已知分離裝置的缺點是：仍然存在提高從進料流移除已液化的污染物的效率的相當大余地，同時確保可達到接近于污染物凝結程度的熱力學預測的水平。再者，存在用于改進液體處理系統以確保得到一種更加緊湊、重量較輕、占地面積最小的分離裝置的余地。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種設備，該設備在從進料流中分離出諸如二氧化碳和硫化氫的已液化的污染物方面呈現出提高的分離效率。另一個目的是提供了一種改進的且更加緊湊的內部液體處理系統。

令人驚訝的是，已經發現：當使用包括特定串聯(cascade)的分離部段的分離裝置時，這可以得以實現。

因此，本發明提供了一種用于從混合物中移除至少部分液體的分離裝置，該混合物包含氣體和呈液滴形式的液體，該分離裝置包括：

a)殼體，該殼體包括用于從混合物中分離出液體的第一分離部段、第二分離部段和第三分離部段，其中第二分離部段布置在第一分離部段下方并且在第三分離部段上方，各個分離部段彼此連通，第二分離部段包括旋轉聚結器元件；

b)用于將混合物引入第一分離部段中的沿切向布置的進口裝置；

c)用于從第一分離部段移除液體的裝置；

d)用于從第三分離部段移除液體的裝置；以及

e)用于從第三分離部段移除貧液的氣態流的裝置。

根據本發明的分離裝置在從進料流(諸如天然氣流、合成氣流或煙道氣流)中移除已液化的污染物(諸如二氧化碳和硫化氫)方面呈現出優良的效率。此外，本分離裝置構成了一種非常引人注目的、更加緊湊的內部液體處理系統。

優選地，第一分離部段包括軸向旋流器。

如本領域技術人員所理解的，沿切向布置的進口裝置確保混合物沿切向引入第一分離部段中，使得混合物在第一分離部段內部旋流。

根據本發明使用的旋轉聚結器元件優選地包括用于從混合物中分離出液滴的通道組件。

根據本發明使用的適當的旋轉聚結器元件例如已經在WO?2008/082291、WO?2006/087332、WO?2005/118110、WO?97/44117、WO?2007/097621和WO?94/23823中有描述，這些文件通過引用合并于本文。

旋轉聚結器元件本身可具有許多已知的形式，例如可包括多層絲網的床，該絲網尤其是金屬絲網或非金屬絲網，例如有機聚合物絲網，或者包括一層葉片或一層結構化填料。再者，可使用非結構化填料，而且還可存在一個或多個盤(tray)。在徑向方向上流動是可能的或其可由于使用離散通道而受到限制，該離散通道可定位成與旋轉中心平行或接近平行。可選地，具有對流動有較高阻力的層可存在于聚結器元件中或上、在流動方向上的任何位置處，該層的目的是改善沿著聚結器元件的水平進口平面的流動分布并且防止循環流動。所有這些種類的聚結器具有下列優點：可從市場上獲得，或者可通過已知技術制造，以及根據本發明在第二分離部段中呈現出有效操作。

優選地，旋轉聚結器元件是離散通道組件，所述離散通道允許主流動方向平行于或偏離于旋轉中心。可替代地，旋轉聚結器元件是具有一層或多層絲網的床，該絲網尤其是金屬絲網或非金屬絲網，例如有機聚合物絲網，其還允許液體和氣體在徑向方向上流動。