Kirjeldus
Maagaasi dekarboniseerimisplatvorm on maagaasi puhastamise või töötlemise võtmeseade. PSA on madala energiatarbega dekarboniseerimistehnoloogia, mis saavutab CO2 adsorptsiooni ja desorptsiooni töörõhu muutmise teel. See tehnoloogia adsorbeerib ja eraldab CO2 maagaasist tavaliselt töörõhul 0,5–1 MPa ning seejärel läbib vaakumdesorptsiooni, et adsorbendi regenereerimine lõpule viia. PSA meetod kuulub füüsikalise adsorptsiooni hulka, kuigi võrreldes keemilise adsorptsiooniga on selle adsorptsioonivõime piiratud ja selektiivsus madal. PSA protsessivoog on aga lihtne, adsorbendil on pikk kasutusiga, seda on lihtne regenereerida ja see tarbib vähe energiat. Samal ajal on sellel ka eeliseid, nagu kõrge automatiseeritus, head keskkonnakasud ja suur tööpaindlikkus. Eriti kõrgsurvegaasiga töötamisel ei ole tavaliselt vaja seda uuesti survestada. PSA meetodit saab kasutada toatemperatuuril ilma kütte ja jahutuseta, säästes energiatarbimist 1–2 korda võrreldes TSA meetodiga. Lisaks nõuab PSA meetod võrreldes samaväärse TSA meetodiga palju väiksemat adsorptsiooniannust.
Maagaasi kvaliteedistandardi kohaselt ei tohiks süsinikdioksiidi sisaldus olla üle 3%. Lisaks on terase vees süsinikdioksiidil tugev söövitav toime. Kui pH väärtus on sama, on ka süsinikdioksiidi happesuse suhe kõrgem ja seega on ka süsinikdioksiidi korrosiooniaste terasel kõrgem.
Rõhu kõikumisega adsorptsioon (PSA) on uus tehnoloogia, mida kasutatakse gaasisegu eraldamiseks adsorptsiooneraldustehnoloogias. Võrreldes traditsioonilise keemilise absorptsioonimeetodiga on PSA tehnoloogia majanduslikult atraktiivne H2S ja CO2 eemaldamiseks ja taaskasutamiseks maagaasist ning seda arendatakse jõuliselt.
PSA gaasieraldustehnoloogia eelised on lihtne töö, väike rõhukadu, dehüdratsioon CO2 eemaldamise ajal, puhastatud gaasi ja vee madal kastepunkt ning tooted vastavad gaasiekspordi nõuetele. PSA-d saab kasutada CO2 kontsentreerimiseks ja selektiivseks väävlitustamiseks maagaasis.
Vooskeem
Adsorptsioon viidi läbi rõhu all ja desorptsioon alandatud rõhul. Kuna adsorptsioonitsükkel on lühike ja adsorptsioonisoojus ei haju aja jooksul, saab seda kasutada desorptsiooniks. Seetõttu muutub adsorptsioonisoojuse ja desorptsioonisoojuse tõttu adsorptsioonikihi temperatuur vähe, mida võib pidada isotermiliseks protsessiks. Ühe fikseeritud adsorptsioonikihi toimimine, olgu tegemist temperatuurikõikumise või rõhukõikumise adsorptsiooniga, on adsorbent regenereerimise vajaduse tõttu katkendlik. Tööstuses kasutatakse kahte või enamat adsorptsioonikihti, nii et adsorptsioon ja adsorptsioonikihi regenereerimine toimuvad vaheldumisi (või kordamööda), et tagada kogu adsorptsiooniprotsessi järjepidevus.
Funktsionaalsed omadused
Rõhu kõikumisega adsorptsiooni-dekarboniseerimisplatvormi efektiivsus on 90%. CO2 saab eraldada rõhumuutuse ja füüsikalise adsorptsiooni abil ilma keemilise reaktsioonita. Lisaks CO2 eemaldamisele kasutatakse PSA-tehnoloogiat laialdaselt H2, CH4, CO, CO2 ja muude gaaside eraldamiseks ja puhastamiseks.
