Prozessbeschreibung der Erdgasentkarbonisierungsanlage
1) Erdgas-Dekarbonisierungsanlage Prozessbeschreibung
Das Zufuhrgas mit einem Volumenstrom von 5 mmscfd und einem Druck von 590 psig durchläuft zunächst den Gas-Flüssigkeits-Abscheider zur Abtrennung flüssiger Kohlenwasserstoffe, freien Wassers und mechanischer Verunreinigungen aus dem Zufuhrgas und gelangt anschließend in die Säureentfernungsanlage. Diese Anlage nutzt eine MDEA-Lösung zur Entfernung saurer Gase wie CO₂ und H₂S aus dem Zufuhrgas.
Erdgas tritt von unten in den Absorptionsturm ein und durchströmt ihn von unten nach oben; die vollständig regenerierte MDEA-Lösung (arme Flüssigkeit) tritt von oben in den Absorptionsturm ein und durchströmt ihn ebenfalls von oben nach unten. Die gegenläufige MDEA-Lösung und das Erdgas kommen im Absorptionsturm in vollständigen Kontakt, wobei das im Gas enthaltene CO₂ absorbiert wird und in die flüssige Phase übergeht. Die nicht absorbierten Komponenten werden am oberen Ende des Absorptionsturms abgeführt und gelangen in den Entkarbonisierungsgaskühler und -abscheider. Das aus dem Entkarbonisierungsgasabscheider austretende Gas wird dem Verbrauchersystem zugeführt.
Der CO2-Gehalt im aufbereiteten Erdgas beträgt höchstens 3%.
Die mit CO₂ angereicherte MDEA-Lösung wird als angereicherte Flüssigkeit bezeichnet und gelangt in den Entspannungsbehälter. Das durch die Druckentlastung freigesetzte saure Gas vermischt sich mit dem sauren Gas am Kopf des Regenerationsturms. Nachdem die angereicherte Flüssigkeit nach der Entspannung Wärme mit der aus dem Boden des Regenerationsturms austretenden Lösung (abgereicherte Flüssigkeit) ausgetauscht hat, wird sie auf ca. 95 °C erhitzt und gelangt zum Kopf des Regenerationsturms, wo sie gestrippt und regeneriert wird, bis der Zielwert für die abgereicherte Flüssigkeit erreicht ist.
Die magere Flüssigkeit aus dem Regenerationsturm durchströmt den Wärmetauscher für magere und fette Flüssigkeit und gelangt in den MDEA-Pufferspeicher. Dort wird sie von der Magerflüssigkeitspumpe unter Druck gesetzt und tritt in den Magerflüssigkeitskühler ein. Die magere Flüssigkeit wird auf ca. 55 °C abgekühlt und tritt von oben in den Absorptionsturm ein.
Das aus dem Regenerationsturm austretende Gas vermischt sich mit dem aus dem Entspannungsbehälter abgelassenen sauren Gas, durchströmt den Säuregaskühler und gelangt in den Säuregasabscheider. Das Gas aus dem Säuregasabscheider wird dem Säuregasableitungssystem zugeführt, und das Kondensat wird zur Wiederverwendung in den MDEA-Puffertank geleitet.
Die Wärmequelle des Verdampfers im Regenerationsturm wird durch Wärmeträgeröl bereitgestellt.
2) Auslegungsparameter
Zufuhrgasstrom in den Absorptionsturm: 5 MMSCFD
Der Auslegungswert für den CO2-Gehalt im Zufuhrgas beträgt 24 %.
Betriebsdruck des Absorbers: 590 psig
Betriebstemperatur des Absorptionsturms: 45℃ ~ 100℃
Betriebsdruck des Regenerationsturms: 0,03 MPa·G bis 0,05 MPa·G
Betriebstemperatur des Regenerationsturms: 95 ℃ ~120 ℃
Die Wärmequelle des Regenerationsturm-Verdampfers: Mitteltemperatur-Wärmeträgeröl
CO2-Gehalt im entkarbonisierten Gas: ≤ 3 %
3) Anwendungsbereich
Der Lastverstellbereich beträgt 50% bis 110%.
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