Блок ачысткі паліўнага газу з серавадароду

Уводзіны

З развіццём нашага грамадства мы выступаем за чыстую энергію, таму попыт на прыродны газ як на чысты крыніцу энергіі таксама расце. Аднак у працэсе здабычы прыроднага газу многія газавыя свідравіны часта ўтрымліваюць серавадарод, які выклікае карозію абсталявання і трубаправодаў, забруджвае навакольнае асяроддзе і пагражае здароўю чалавека. З развіццём навукі і тэхнікі шырокае выкарыстанне тэхналогіі дэсульфурызацыі прыроднага газу вырашыла гэтыя праблемы, але ў той жа час кошт ачысткі і апрацоўкі прыроднага газу адпаведна павялічыўся.

Прынцып

Малекулярна-сітавая сістэма дэсульфурызацыі (таксама званая дэсульфурызацыяй), якую таксама называюць малекулярна-сітавай сістэмай падсалоджвання, з'яўляецца ключавой прыладай у праектах ачысткі або кандыцыянавання прыроднага газу.

Малекулярнае сіта — гэта крышталічны алюмасілікат шчолачных металаў са шкілетнай структурай і аднастайнай мікрапорыстай структурай. Гэта адсарбент з выдатнымі характарыстыкамі, высокай адсарбцыйнай здольнасцю і селектыўнасцю адсарбцыі. Па-першае, у структуры малекулярнага сіта ёсць мноства каналаў з аднастайным памерам пор і акуратна размешчанымі адтулінамі, што не толькі забяспечвае вельмі вялікую плошчу паверхні, але і абмяжоўвае пранікненне малекул, большых за адтуліны. Па-другое, паверхня малекулярнага сіта мае высокую палярнасць з-за характарыстык іённай рашоткі, таму яно мае высокую адсарбцыйную здольнасць для ненасычаных малекул, палярных малекул і палярызуемых малекул. Вада і серавадарод — гэта палярныя малекулы, і дыяметр малекул меншы за дыяметр пор малекулярнага сіта. Калі сырой газ, які змяшчае сляды вады, праходзіць праз пласт малекулярнага сіта пры пакаёвай тэмпературы, сляды вады і серавадароду паглынаюцца. Такім чынам, утрыманне вады і серавадароду ў падаючым газе зніжаецца, і дасягаецца мэта абязводжвання і дэсульфурызацыі. Працэс адсорбцыі малекулярнага сіта ўключае капілярную кандэнсацыю і фізічную адсорбцыю, выкліканую сілай Ван-дэр-Ваальса. Згодна з ураўненнем Кельвіна, капілярная кандэнсацыя памяншаецца з павышэннем тэмпературы, у той час як фізічная адсорбцыя з'яўляецца экзатэрмічным працэсам, і яе адсорбцыя памяншаецца з павышэннем тэмпературы і павялічваецца з павышэннем ціску. Такім чынам, працэс адсорбцыі малекулярнага сіта звычайна праводзіцца пры нізкай тэмпературы і высокім ціску, у той час як аналітычная рэгенерацыя праводзіцца пры высокай тэмпературы і паніжаным ціску. Пад дзеяннем высокай тэмпературы, чыстага і нізкага ціску рэгенерацыйнага газу малекулярны адсарбент вызваляе адсарбат з мікрапор у паток рэгенерацыйнага газу, пакуль колькасць адсарбату ў адсарбенце не дасягне вельмі нізкага ўзроўню. Ён таксама мае здольнасць адсарбаваць ваду і серавадарод з падачы газу, рэалізуючы працэс рэгенерацыі і рэцыркуляцыі сіта.

Тэхналагічны працэс

Схема працэсу паказана на дыяграме. Устаноўка мае тры вежы: адну для адсорбцыі, адну для рэгенерацыі і адну для астуджэння. Калі паступаючы газ паступае ў ўстаноўку, яго тэмпература зніжаецца з дапамогай папярэдняга астуджэння, затым свабодная вада выдаляецца праз каалесцэнцыйны сепаратар і паступае ў вежы малекулярнага сіта для дэсульфурацыі a-801, a-802 і a-803. Вада і серавадарод у паступаючым газе адсарбуюцца малекулярным сітамі для рэалізацыі працэсу абязводжвання і адсорбцыі серавадароду. Ачышчаны газ для абязводжвання і выдалення серавадароду паступае ў пылавы фільтр прадуктавага газу для выдалення пылу малекулярнага сіта і экспартуецца ў выглядзе прадуктавага газу.

Малекулярнае сіта патрабуе рэгенерацыі пасля адсарбцыі пэўнай колькасці вады і серавадароду. Частка атрыманага газу выводзіцца з атрыманага газу пасля фільтрацыі пылу ў якасці рэгенерацыйнага газу. Пасля награвання газу да 270 ℃ у награвальнай печы, вежа паступова награваецца да 270 ℃ зверху ўніз праз вежу дэсульфурызацыі малекулярнага сіта, якая завяршыла працэс адсарбцыі, так што вада і серавадарод, адсарбаваныя на малекулярным сіце, могуць быць расшчаплены і ператвораны ў ўзбагачаны рэгенерацыйны газ, што дазваляе завяршыць працэс рэгенерацыі.

Багаты рэгенерацыйны газ пасля выхаду з рэгенерацыйнай вежы паступае ў кандэнсатар рэгенерацыйнага газу, дзе астуджаецца прыкладна да 50 ℃, а затым газ астуджаецца і падаецца ў факельны калектар.

Пасля рэгенерацыі малекулярна-сітавую вежу неабходна астудзіць. Для поўнай рэгенерацыі і выкарыстання цеплавой энергіі рэгенерацыйны газ спачатку выкарыстоўваецца ў якасці халоднага газу для ўдзімання, а затым вежа астуджаецца зверху ўніз прыкладна да 50 ℃ праз вежу для дэсульфурызацыі малекулярных сіт, якая завяршыла працэс рэгенерацыі. Адначасова яна самастойна падаграваецца. Пасля выхаду халоднага газу з градзірні ён паступае ў награвальную печ рэгенерацыйнага газу для нагрэву, а затым рэгенеруе вежу для дэсульфурызацыі малекулярных сіт у выглядзе збяднелага рэгенерацыйнага газу. Прылада пераключаецца кожныя 8 гадзін.

Параметр праектавання