Traitement des gaz résiduaires de haute qualité pour les usines de gaz naturel en Chine – Station de désulfuration par tamis moléculaire – Rongteng

Principe

Le skid de désulfuration par tamis moléculaire, également appelé skid d'adoucissement, est un dispositif essentiel à la purification ou au conditionnement du gaz naturel. Le tamis moléculaire est un cristal d'aluminosilicate de métal alcalin présentant une structure en armature et une structure microporeuse uniforme. Lorsque le gaz d'alimentation contenant des traces d'eau traverse le lit de tamis moléculaire à température ambiante, ces traces d'eau et de mercaptan sont absorbées, réduisant ainsi la teneur en eau et en mercaptan du gaz d'alimentation, réalisant ainsi la déshydratation et la désulfuration. Le processus d'adsorption du tamis moléculaire comprend la condensation capillaire et l'adsorption physique provoquées par la force de van der Waals. L'équation de Kelvin montre que la condensation capillaire diminue avec la température, tandis que l'adsorption physique est un processus exothermique : son adsorption diminue avec la température et augmente avec la pression ; par conséquent, le processus d'adsorption du tamis moléculaire s'effectue généralement à basse température et haute pression, tandis que la régénération par désorption s'effectue à haute température et basse pression. Sous l'action d'un gaz de régénération à haute température, propre et basse pression, l'adsorbant du tamis moléculaire libère l'adsorbat dans le micropore dans le flux de gaz de régénération jusqu'à ce que la quantité d'adsorbat dans l'adsorbant atteigne un niveau très bas, et a la capacité d'absorber l'eau et le mercaptan du gaz d'alimentation, réalisant le processus de régénération et de recyclage du tamis moléculaire.

Processus technologique

Le schéma illustre le processus de désulfuration du gaz naturel par tamis moléculaire. L'unité utilise un procédé à trois tours : une tour d'adsorption, une tour de régénération et une tour de refroidissement. Après avoir éliminé les hydrocarbures liquides entraînés par le filtre séparateur du gaz d'alimentation, le gaz d'alimentation entre dans la tour de désulfuration par tamis moléculaire. L'eau et les mercaptans contenus dans le gaz d'alimentation sont adsorbés par le tamis moléculaire pour réaliser la déshydratation et l'adsorption des mercaptans. Le gaz purifié issu de la déshydratation et de l'élimination des mercaptans entre dans le filtre à poussière du gaz produit pour éliminer la poussière du tamis moléculaire, puis est exporté comme gaz produit.

Les tamis moléculaires doivent être régénérés après adsorption d'une certaine quantité d'eau et de mercaptan. Après filtration des poussières de gaz produit, une partie du gaz produit est extraite comme gaz de régénération. Après chauffage du gaz à 300 °C par le four de chauffage, la tour est progressivement chauffée jusqu'à 272 °C à travers la tour de désulfuration à tamis moléculaire, qui a terminé le processus d'adsorption de bas en haut. Ainsi, l'eau et le mercaptan adsorbés sur le tamis moléculaire peuvent être séparés et transformés en gaz de régénération riche pour compléter le processus de régénération.

Paramètre de conception

Capacité de traitement maximale 2200 St.m3/h
Pression de fonctionnement du système 3,5~5,0 MPa.g
Pression de conception du système 6,3 MPa.g
Température d'adsorption 44,9℃