Popis
Dekarbonizační zařízení (dekarbonizační zařízení) pro zemní plyn je klíčovým zařízením při čištění nebo úpravě zemního plynu. PSA je nízkoenergetická dekarbonizační technologie, která dosahuje adsorpce a desorpce CO2 změnou provozního tlaku. Tato technologie obvykle adsorbuje a odděluje CO2 ze zemního plynu při provozním tlaku 0,5~1 MPa a poté se adsorpce provádí ve vakuu, čímž se dokončí regenerace adsorbentu. Metoda PSA patří k fyzikální adsorpci, i když ve srovnání s chemickou adsorpcí je její adsorpční kapacita omezená a selektivita nízká. Proces PSA je však jednoduchý, adsorbent má dlouhou životnost, snadno se regeneruje a má nízkou spotřebu energie. Zároveň má také výhody, jako je vysoká automatizace, dobré environmentální přínosy a vysoká provozní flexibilita. Zejména při práci s vysokotlakým vstupním plynem obvykle není nutné jej znovu natlakovat. Metoda PSA může být provozována při pokojové teplotě bez nutnosti ohřevu a chlazení, což ve srovnání s metodou TSA šetří 1–2krát více energie. Navíc ve srovnání s ekvivalentní metodou TSA vyžaduje metoda PSA mnohem menší adsorpční dávku.
Obsah oxidu uhličitého v zemním plynu by neměl překročit 3 %. Oxid uhličitý ve vodě po oceli má velmi silné korozivní účinky. Pokud je hodnota pH stejná, je poměr kyselosti oxidu uhličitého také vyšší, takže je také vyšší stupeň koroze oceli oxidem uhličitým.
Adsorpce s kolísáním tlaku (PSA) je nová technologie používaná k separaci směsi plynů v adsorpční separační technologii. Ve srovnání s tradiční metodou chemické absorpce je technologie PSA ekonomicky atraktivní pro odstraňování a regeneraci H2S a CO2 ze zemního plynu a je intenzivně vyvíjena.
Technologie separace plynů PSA má výhody jednoduchého provozu, nízké tlakové ztráty, dehydratace při odstraňování CO2, nízkého rosného bodu vyčištěného plynu a vody a produkty splňují požadavky na export plynu. PSA lze použít pro koncentraci CO2 a selektivní odsiřování zemního plynu.
Vývojový diagram
Adsorpce byla prováděna za tlaku a desorpce za sníženého tlaku. Protože adsorpční cyklus je krátký a adsorpční teplo se nemůže včas rozptýlit, lze jej využít k desorpci. Teplota adsorpčního lože způsobená adsorpčním a desorpčním teplem se proto jen málo mění, což lze považovat za izotermický proces. Provoz s jedním pevným adsorpčním ložem, ať už se jedná o adsorpci s kolísáním teploty nebo s kolísáním tlaku, vyžaduje regeneraci adsorbentu, takže adsorpce je přerušovaná. V průmyslu se používají dvě nebo více adsorpčních loži, takže adsorpce a regenerace adsorpčního lože probíhají střídavě (nebo se cyklují postupně), aby byla zajištěna kontinuita celého adsorpčního procesu.
Funkční vlastnosti
Účinnost dekarbonizačního skidu s adsorpcí s kolísáním tlaku je 90 %. CO2 lze oddělit změnou tlaku a fyzikální adsorpcí bez chemické reakce. Kromě odstraňování CO2 se technologie PSA široce používá k regeneraci a čištění H2, CH4, CO, CO2 a dalších plynů.
