Unitat de purificació de gas combustible de sulfur d'hidrogen

Introducció

Amb el desenvolupament de la nostra societat, defensem l'energia neta, per la qual cosa la demanda de gas natural com a energia neta també augmenta. Tanmateix, en el procés d'explotació del gas natural, molts pous de gas sovint contenen sulfur d'hidrogen, que provoca la corrosió dels equips i les canonades, contamina el medi ambient i posa en perill la salut humana. Amb el desenvolupament de la ciència i la tecnologia, l'ús generalitzat de la tecnologia de dessulfuració del gas natural ha resolt aquests problemes, però alhora, el cost de la purificació i el tractament del gas natural ha augmentat en conseqüència.

Principi

El patí de dessulfuració de tamís molecular (també anomenat dessulfuració), també anomenat patí d'endolciment de tamís molecular, és un dispositiu clau en el projecte de purificació de gas natural o condicionament de gas natural.

El tamís molecular és un cristall d'aluminosilicat de metall alcalí amb una estructura d'esquelet i una estructura microporosa uniforme. És un adsorbent amb un rendiment excel·lent, una alta capacitat d'adsorció i selectivitat d'adsorció. En primer lloc, hi ha molts canals amb una mida de porus uniforme i forats ben disposats a l'estructura del tamís molecular, cosa que no només proporciona una superfície molt gran, sinó que també limita l'entrada de molècules més grans que els forats; En segon lloc, la superfície del tamís molecular té una alta polaritat a causa de les característiques de la xarxa iònica, de manera que té una alta capacitat d'adsorció per a molècules insaturades, molècules polars i molècules polaritzables. L'aigua i el sulfur d'hidrogen són molècules polars i el diàmetre molecular és més petit que el diàmetre dels porus del tamís molecular. Quan el gas brut que conté traces d'aigua passa pel llit del tamís molecular a temperatura ambient, les traces d'aigua i el sulfur d'hidrogen s'absorbeixen. Així, es redueix el contingut d'aigua i sulfur d'hidrogen en el gas d'alimentació i es realitza el propòsit de la deshidratació i la dessulfuració. El procés d'adsorció del tamís molecular inclou la condensació capil·lar i l'adsorció física causada per la força de van der Waals. Segons l'equació de Kelvin, la condensació capil·lar disminueix amb l'augment de la temperatura, mentre que l'adsorció física és un procés exotèrmic, i la seva adsorció disminueix amb l'augment de la temperatura i augmenta amb l'augment de la pressió; Per tant, el procés d'adsorció del tamís molecular se sol dur a terme a baixa temperatura i alta pressió, mentre que la regeneració analítica es duu a terme a alta temperatura i pressió reduïda. Sota l'acció d'un gas de regeneració d'alta temperatura, net i baixa pressió, l'adsorbent del tamís molecular allibera l'adsorbat del microporus al flux de gas de regeneració fins que la quantitat d'adsorbat a l'adsorbent arriba a un nivell molt baix. També té la capacitat d'adsorber aigua i sulfur d'hidrogen del gas d'alimentació, realitzant el procés de regeneració i reciclatge del tamís.

procés tecnològic

El flux del procés es mostra al diagrama. La unitat adopta un procés de tres torres: una torre per a l'adsorció, una torre per a la regeneració i una torre per al refredament. Quan el gas d'alimentació entra a la unitat, la temperatura del gas d'alimentació es redueix mitjançant la unitat de prerefredament, després l'aigua lliure s'elimina mitjançant el separador de coalescència i, a continuació, entra a la torre de dessulfuració del tamís molecular a-801, a-802 i a-803. L'aigua i el sulfur d'hidrogen del gas d'alimentació són adsorbits pel tamís molecular per realitzar el procés de deshidratació i adsorció de sulfur d'hidrogen. El gas purificat per a la deshidratació i l'eliminació de sulfur d'hidrogen entra al filtre de pols del gas producte per eliminar la pols del tamís molecular i s'exporta com a gas producte.

El tamís molecular necessita regeneració després d'adsorbir una certa quantitat d'aigua i sulfur d'hidrogen. Part del gas producte s'extreu del gas producte després de la filtració de pols com a gas de regeneració. Després que el gas s'escalfi a 270 ℃ al forn de calefacció, la torre s'escalfa gradualment a 270 ℃ de dalt a baix a través de la torre de dessulfuració del tamís molecular que ha completat el procés d'adsorció, de manera que l'aigua i el sulfur d'hidrogen adsorbits al tamís molecular es puguin resoldre per convertir-se en gas de regeneració ric i completar el procés de regeneració.

El gas de regeneració ric, després de sortir de la torre de regeneració, entra al condensador de gas de regeneració per ser refredat a uns 50 ℃, i el gas es refreda i es subministra al capçal de la torxa.

La torre de tamís molecular s'ha de refredar després de la regeneració. Per recuperar i utilitzar completament l'energia calorífica, el gas de regeneració s'utilitza primer com a gas de bufat fred i la torre es refreda a uns 50 ℃ de dalt a baix a través de la torre de dessulfuració del tamís molecular que ha completat el procés de regeneració. Al mateix temps, es preescalfa per si mateixa. Després que el gas de bufat fred surti de la torre de refrigeració, entra al forn d'escalfament de gas de regeneració per escalfar-lo i després regenera la torre de dessulfuració del tamís molecular com a gas de regeneració pobre. El dispositiu canvia cada 8 hores.

Paràmetre de disseny