Descripción
El sistema de descarbonización de gas natural es un dispositivo clave en la purificación o el tratamiento de gas natural. La PSA es una tecnología de descarbonización de bajo consumo energético que logra la adsorción y desorción de CO2 mediante la variación de la presión de operación. Esta tecnología generalmente adsorbe y separa el CO2 del gas natural a una presión de operación de 0,5 a 1 MPa, y luego se somete a una desorción al vacío para completar la regeneración del adsorbente. El método PSA pertenece a la adsorción física, aunque en comparación con la adsorción química, su capacidad de adsorción es limitada y su selectividad es baja. Sin embargo, el flujo del proceso PSA es simple, el adsorbente tiene una larga vida útil, es fácil de regenerar y tiene un bajo consumo de energía. Al mismo tiempo, también tiene ventajas como un alto grado de automatización, buenos beneficios ambientales y una alta flexibilidad operativa. Especialmente cuando se trata de gas de alimentación a alta presión, generalmente no es necesario volver a presurizarlo. El método PSA puede operarse a temperatura ambiente sin necesidad de calefacción ni refrigeración, lo que ahorra de 1 a 2 veces el consumo de energía en comparación con el método TSA. Además, en comparación con el método TSA equivalente, el método PSA requiere una dosis de adsorción mucho menor.
El contenido de dióxido de carbono en el gas natural no debe superar el 3%. El dióxido de carbono presente en el agua después del tratamiento del acero es altamente corrosivo. Si el pH es el mismo, la acidez del dióxido de carbono aumenta, por lo que su grado de corrosión sobre el acero también es mayor.
La adsorción por cambio de presión (PSA) es una nueva tecnología utilizada para separar mezclas de gases en procesos de adsorción. En comparación con el método tradicional de absorción química, la tecnología PSA resulta económicamente atractiva para la eliminación y recuperación de H2S y CO2 del gas natural, y se encuentra en pleno desarrollo.
La tecnología de separación de gases PSA ofrece ventajas como un funcionamiento sencillo, baja pérdida de presión, deshidratación con eliminación de CO2, bajo punto de rocío del gas y el agua purificados, y productos que cumplen con los requisitos de exportación de gas. PSA puede utilizarse para la concentración de CO2 y la desulfuración selectiva en gas natural.
Diagrama de flujo
La adsorción se realizó bajo presión y la desorción a presión reducida. Debido a que el ciclo de adsorción es corto y el calor de adsorción no se disipa a tiempo, se puede utilizar para la desorción. Por lo tanto, la temperatura del lecho de adsorción, causada por el calor de adsorción y desorción, varía poco, lo que puede considerarse un proceso isotérmico. En el caso de un lecho de adsorción fijo único, ya sea adsorción por variación de temperatura o de presión, la adsorción es intermitente debido a la necesidad de regenerar el adsorbente. En la industria, se utilizan dos o más lechos de adsorción, de modo que la adsorción y la regeneración del lecho se realizan alternativamente (o en ciclos rotatorios), para garantizar la continuidad de todo el proceso de adsorción.
Características funcionales
La eficiencia del sistema de descarbonización por adsorción por cambio de presión es del 90%. El CO2 se puede separar mediante cambios de presión y adsorción física, sin reacciones químicas. Además de la eliminación de CO2, la tecnología PSA se utiliza ampliamente en la recuperación y purificación de H2, CH4, CO, CO2 y otros gases.
