Visokokvalitetno uklanjanje vode iz tvornica prirodnog plina u Kini - Molekularno sito za odsumporavanje – Rongteng

Princip

Molekularno sito za desumporizaciju (odsumporizaciju), također poznato kao molekularno sito za zaslađivanje, ključni je uređaj u pročišćavanju ili kondicioniranju prirodnog plina. Molekularno sito je kristal alkalnog metala aluminosilikata sa strukturom okvira i ujednačenom mikroporoznom strukturom. Kada ulazni plin koji sadrži tragove vode prolazi kroz sloj molekularnog sita na sobnoj temperaturi, tragovi vode i merkaptana se apsorbiraju, čime se smanjuje sadržaj vode i merkaptana u ulaznom plinu, ostvarujući svrhu dehidracije i desumporizacije. Proces adsorpcije molekularnog sita uključuje kapilarnu kondenzaciju i fizičku adsorpciju uzrokovanu van der Waalsovom silom. Iz Kelvinove jednadžbe se može vidjeti da kapilarna kondenzacija slabi s porastom temperature, dok je fizička adsorpcija egzoterman proces, a njena adsorpcija slabi s porastom temperature i povećava se s porastom pritiska; stoga se proces adsorpcije molekularnog sita obično provodi na niskoj temperaturi i visokom pritisku, dok se regeneracija desorpcije provodi na visokoj temperaturi i niskom pritisku. Pod djelovanjem regeneracijskog plina visoke temperature, čistog i niskog pritiska, adsorbent molekularnog sita oslobađa adsorbat iz mikropora u tok regeneracijskog plina sve dok količina adsorbata u adsorbentu ne dostigne vrlo nizak nivo, te ima sposobnost apsorbiranja vode i merkaptana iz dovodnog plina, ostvarujući proces regeneracije i recikliranja molekularnog sita.

Tehnološki proces

Tok procesa odsumporavanja (desulfurizacije) prirodnog gasa molekularnim sitom prikazan je na dijagramu. Uređaj koristi proces sa tri tornja: jedan adsorpcijski toranj, jedan regeneracijski toranj i jedan rashladni toranj. Nakon uklanjanja uvučene tečnosti ugljovodonika kroz filter-separator dovodnog gasa, dovodni gas ulazi u toranj za desumporizaciju molekularnim sitom. Voda i merkaptan u dovodnom gasu se adsorbuju na molekularnom situ kako bi se ostvario proces dehidracije i adsorpcije merkaptana. Pročišćeni gas nakon dehidracije i uklanjanja merkaptana ulazi u filter za prašinu proizvedenog gasa kako bi se uklonila prašina molekularnog sita, a zatim se izvozi kao proizvedeni gas.

Molekularna sita je potrebno regenerirati nakon adsorpcije određene količine vode i merkaptana. Nakon filtriranja prašine proizvedenog plina, dio proizvedenog plina se izdvaja kao regeneracijski plin. Nakon što se plin zagrije na 300 ℃ pomoću peći za zagrijavanje, toranj se postepeno zagrijava na 272 ℃ kroz toranj za odsumporavanje molekularnim sitom, čime je završen proces adsorpcije od dna do vrha, tako da se voda i merkaptan adsorbirani na molekularnom situ mogu odvojiti i postati bogati regeneracijski plin za završetak procesa regeneracije.

Parametar dizajna

Maksimalni kapacitet obrade 2200 St.m3/h
Radni pritisak sistema 3,5~5,0 MPa.g
Projektovani pritisak sistema 6,3 MPa.g
Temperatura adsorpcije 44,9℃