Système de purification du gaz naturel : désulfuration par tamis moléculaire

Avec le développement de notre société, la promotion des énergies propres s'accentue, entraînant une demande croissante en gaz naturel. Cependant, lors de l'exploitation du gaz naturel, de nombreux puits contiennent souvent du sulfure d'hydrogène, qui provoque la corrosion des équipements et des canalisations, pollue l'environnement et met en danger la santé humaine. Le développement scientifique et technologique a permis la généralisation de la désulfuration du gaz naturel, ce qui a résolu ces problèmes. Toutefois, le coût de la purification et du traitement du gaz naturel a également augmenté.

Le skid de désulfuration par tamis moléculaire (également appelé skid de désulfuration), également appelé skid d'adoucissement par tamis moléculaire, est un dispositif clé dans un projet de purification ou de conditionnement du gaz naturel.

Le tamis moléculaire est un cristal d'aluminosilicate de métal alcalin présentant une structure squelettique et une microporosité uniforme. C'est un adsorbant aux performances exceptionnelles, caractérisé par une capacité d'adsorption et une sélectivité élevées. Premièrement, sa structure comporte de nombreux canaux aux pores de taille uniforme et aux ouvertures soigneusement agencées, offrant ainsi une très grande surface spécifique et limitant la pénétration des molécules plus volumineuses. Deuxièmement, la surface du tamis moléculaire, de par les propriétés de son réseau ionique, présente une polarité élevée, lui conférant une forte capacité d'adsorption pour les molécules insaturées, polaires et polarisables. L'eau et le sulfure d'hydrogène, molécules polaires dont le diamètre est inférieur à celui des pores du tamis, sont absorbés par le gaz brut contenant des traces d'eau lorsqu'il traverse ce dernier à température ambiante. La teneur en eau et en sulfure d'hydrogène du gaz d'alimentation est ainsi réduite, permettant la déshydratation et la désulfuration. Le processus d'adsorption sur tamis moléculaire comprend la condensation capillaire et l'adsorption physique due aux forces de van der Waals. Selon l'équation de Kelvin, la condensation capillaire diminue avec l'augmentation de la température, tandis que l'adsorption physique est un processus exothermique : son intensité diminue avec l'augmentation de la température et augmente avec celle de la pression. Par conséquent, l'adsorption sur tamis moléculaire est généralement réalisée à basse température et haute pression, tandis que la régénération analytique est effectuée à haute température et pression réduite. Sous l'action d'un gaz de régénération propre, à haute température et basse pression, l'adsorbant à tamis moléculaire libère l'adsorbat contenu dans ses micropores dans le flux de gaz de régénération jusqu'à ce que la quantité d'adsorbat atteigne un niveau très faible. Il est également capable d'adsorber l'eau et le sulfure d'hydrogène présents dans le gaz d'alimentation, permettant ainsi la régénération et le recyclage du tamis.

Liste des principaux éléments de configuration de l'unité de désulfuration

Liste de configuration du tableau de l'unité de désulfuration par tamis moléculaire

L'équipement principal est décrit ci-après.

Remarque : 1. La liste des principaux équipements de process est conforme au schéma PID.

2. La liste des pièces de rechange pour la mise en service et le fonctionnement pendant 2 ans sera fournie dans un autre document.

3. La norme d'interface externe de l'appareil est la bride bout à bout de Gost, et des joints et des fixations sont prévus à la limite du réservoir de stockage et de l'équipement ;

4. Les données techniques de l'équipement décrit dans la présente annexe sont soumises à la conception finale.