Устройство за пречистване на горивен газ от сероводород

Въведение

С развитието на нашето общество, ние се застъпваме за чиста енергия, така че търсенето на природен газ като чиста енергия също се увеличава. Въпреки това, в процеса на експлоатация на природен газ, много газови кладенци често съдържат сероводород, който причинява корозия на оборудването и тръбопроводите, замърсява околната среда и застрашава човешкото здраве. С развитието на науката и технологиите, широкото използване на технологията за десулфуризация на природен газ реши тези проблеми, но в същото време разходите за пречистване и третиране на природния газ се увеличиха съответно.

Принцип

Молекулярно-ситовото десулфуризиращо устройство (наричано още десулфуризация), наричано още молекулярно-ситово подслаждащо устройство, е ключово устройство в проекта за пречистване или кондициониране на природен газ.

Молекулярното сито е алумосиликатен кристал от алкален метал със скелетна структура и равномерна микропореста структура. То е адсорбент с отлични характеристики, висок адсорбционен капацитет и селективност на адсорбция. Първо, в структурата на молекулното сито има много канали с равномерен размер на порите и спретнато разположени отвори, което не само осигурява много голяма повърхност, но и ограничава навлизането на молекули, по-големи от отворите. Второ, повърхността на молекулното сито има висока полярност поради характеристиките на йонната решетка, така че има висок адсорбционен капацитет за ненаситени молекули, полярни молекули и поляризуеми молекули. Водата и сероводорода са полярни молекули, а молекулният диаметър е по-малък от диаметъра на порите на молекулното сито. Когато суровият газ, съдържащ следи от вода, преминава през слоя от молекулно сито при стайна температура, следите от вода и сероводорода се абсорбират. По този начин съдържанието на вода и сероводорода в захранващия газ се намалява и се постига целта на дехидратацията и десулфуризацията. Процесът на адсорбция на молекулярното сито включва капилярна кондензация и физическа адсорбция, причинена от силата на ван дер Ваалс. Според уравнението на Келвин, капилярната кондензация намалява с повишаване на температурата, докато физическата адсорбция е екзотермичен процес и нейната адсорбция намалява с повишаване на температурата и се увеличава с повишаване на налягането. Следователно, процесът на адсорбция на молекулярното сито обикновено се провежда при ниска температура и високо налягане, докато аналитичната регенерация се провежда при висока температура и понижено налягане. Под действието на регенерационен газ с висока температура, чист газ и ниско налягане, молекулярният сито-адсорбент освобождава адсорбата от микропорите в потока на регенерационния газ, докато количеството адсорбат в адсорбента достигне много ниско ниво. Той също така има способността да адсорбира вода и сероводород от захранващия газ, реализирайки процеса на регенерация и рециклиране на ситото.

Технологичен процес

Процесът е показан на диаграмата. Уредът използва три кули: една кула за адсорбция, една кула за регенерация и една кула за охлаждане. Когато захранващият газ постъпи в уреда, температурата му се понижава от предварително охлаждащия агрегат, след което свободната вода се отстранява от коалесцентния сепаратор и постъпва в кулите за десулфуризация с молекулно сито a-801, a-802 и a-803. Водата и сероводорода в захранващия газ се адсорбират от молекулното сито, за да се осъществи процесът на дехидратация и адсорбция на сероводорода. Пречистеният газ за дехидратация и отстраняване на сероводорода постъпва във филтъра за прах от продуктовия газ, за ​​да се отстрани прахът от молекулното сито, и се извежда като продуктов газ.

Молекулярното сито се нуждае от регенерация след адсорбиране на определено количество вода и сероводород. Част от получения газ се отделя от него след филтриране на прах като регенерационен газ. След като газът се нагрее до 270 ℃ в нагревателната пещ, кулата постепенно се нагрява до 270 ℃ отгоре надолу през кулата за десулфуриране на молекулно сито, където процесът на адсорбция е завършен, така че водата и сероводорода, адсорбирани върху молекулното сито, могат да бъдат разделени и да се превърнат в богат регенерационен газ и процесът на регенерация да завърши.

Богатият регенерационен газ, след като напусне регенерационната кула, постъпва в кондензатора за регенерационен газ, където се охлажда до около 50 ℃, след което се охлажда и подава към факелния колектор.

Молекулярно-ситовата кула трябва да се охлади след регенерация. За да се възстанови и използва напълно топлинната енергия, регенерационният газ първо се използва като студено продухван газ, а кулата се охлажда до около 50 ℃ отгоре надолу през кулата за десулфуриране на молекулно-сито, която е завършила процеса на регенерация. В същото време тя се предварително загрява. След като студено продухваният газ излезе от охладителната кула, той постъпва в нагревателната пещ за регенерационен газ за нагряване и след това регенерира кулата за десулфуриране на молекулно-сито като обеднен регенерационен газ. Устройството се превключва на всеки 8 часа.

Параметър на дизайна