Hochwertige H2S-Entfernung aus einer Erdgasfabrik in China – Molekularsieb-Entschwefelungsanlage – Rongteng

Prinzip

Die Molekularsieb-Entschwefelungsanlage (Entschwefelungsanlage), auch Molekularsieb-Sweeping-Anlage genannt, ist ein Schlüsselgerät in der Erdgasreinigung und -aufbereitung. Molekularsiebe bestehen aus Alkalimetall-Aluminosilikatkristallen mit Gerüststruktur und gleichmäßiger mikroporöser Struktur. Wenn das mit Spuren von Wasser angereicherte Speisegas bei Raumtemperatur das Molekularsiebbett passiert, werden die Spuren von Wasser und Mercaptan absorbiert, wodurch der Wasser- und Mercaptangehalt im Speisegas reduziert und die Entschwefelung erreicht wird. Der Adsorptionsprozess von Molekularsieben umfasst Kapillarkondensation und physikalische Adsorption durch Van-der-Waals-Kräfte. Aus der Kelvin-Gleichung lässt sich ersehen, dass die Kapillarkondensation mit steigender Temperatur abnimmt, während die physikalische Adsorption ein exothermer Prozess ist. Ihre Adsorption nimmt mit steigender Temperatur ab und mit steigendem Druck zu. Daher wird die Adsorption von Molekularsieben üblicherweise bei niedriger Temperatur und hohem Druck durchgeführt, während die Desorptionsregeneration bei hoher Temperatur und niedrigem Druck erfolgt. Unter der Einwirkung von Regenerationsgas mit hoher Temperatur, sauberem und niedrigem Druck gibt das Molekularsieb-Adsorbent das Adsorbat in der Mikropore in den Regenerationsgasstrom frei, bis die Adsorbatmenge im Adsorbent einen sehr niedrigen Wert erreicht, und ist in der Lage, Wasser und Mercaptan aus dem Speisegas zu absorbieren, wodurch der Regenerations- und Recyclingprozess des Molekularsiebs realisiert wird.

Technologischer Prozess

Der Prozessablauf der Erdgas-Molekularsieb-Entschwefelungsanlage (Entschwefelungsanlage) ist im Diagramm dargestellt. Die Anlage arbeitet mit drei Türmen: einem Adsorptionsturm, einem Regenerationsturm und einem Kühlturm. Nach der Entfernung der mitgeführten Kohlenwasserstoffflüssigkeit durch den Filterabscheider des Speisegases gelangt das Speisegas in den Molekularsieb-Entschwefelungsturm. Wasser und Mercaptan im Speisegas werden vom Molekularsieb adsorbiert, wodurch der Dehydratations- und Mercaptanadsorptionsprozess erfolgt. Das gereinigte Gas aus der Dehydratation und Mercaptanentfernung gelangt in den Produktgasstaubfilter, um den Molekularsiebstaub zu entfernen, und wird anschließend als Produktgas exportiert.

Molekularsiebe müssen nach der Adsorption einer bestimmten Menge Wasser und Mercaptan regeneriert werden. Nach der Filterung des Produktgasstaubs wird ein Teil des Produktgases als Regenerationsgas extrahiert. Nachdem das Gas im Heizofen auf 300 °C erhitzt wurde, wird der Turm durch den Molekularsieb-Entschwefelungsturm, der den Adsorptionsprozess von unten nach oben abgeschlossen hat, allmählich auf 272 °C erhitzt, sodass das am Molekularsieb adsorbierte Wasser und Mercaptan abgetrennt werden und zu reichhaltigem Regenerationsgas werden, um den Regenerationsprozess abzuschließen.

Designparameter

Maximale Förderleistung 2200 St.m3/h
Systembetriebsdruck 3,5–5,0 MPa.g
Systemauslegungsdruck 6,3 MPa.g
Adsorptionstemperatur 44,9 °C