हाइड्रोजन सल्फाइड ईंधन गैस शुद्धिकरण इकाई

परिचय

हमारे समाज के विकास के साथ-साथ हम स्वच्छ ऊर्जा का समर्थन करते हैं, इसलिए स्वच्छ ऊर्जा के रूप में प्राकृतिक गैस की मांग भी बढ़ रही है। हालांकि, प्राकृतिक गैस के दोहन की प्रक्रिया में, कई गैस कुओं में अक्सर हाइड्रोजन सल्फाइड पाया जाता है, जिससे उपकरण और पाइपलाइन में जंग लग जाती है, पर्यावरण प्रदूषित होता है और मानव स्वास्थ्य को खतरा होता है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, प्राकृतिक गैस के डीसल्फराइजेशन तकनीक के व्यापक उपयोग से इन समस्याओं का समाधान हो गया है, लेकिन साथ ही, प्राकृतिक गैस के शुद्धिकरण और उपचार की लागत भी उसी अनुपात में बढ़ गई है।

सिद्धांत

मॉलिक्यूलर सीव डिसल्फराइजेशन (जिसे डिसल्फराइजेशन भी कहा जाता है) स्किड, जिसे मॉलिक्यूलर सीव स्वीटिंग स्किड भी कहा जाता है, प्राकृतिक गैस शुद्धिकरण या प्राकृतिक गैस कंडीशनिंग परियोजना में एक प्रमुख उपकरण है।

आणविक छलनी एक कंकाल संरचना और एकसमान सूक्ष्म छिद्र संरचना वाला क्षार धातु एल्युमिनोसिलिकेट क्रिस्टल है। यह उत्कृष्ट प्रदर्शन, उच्च अधिशोषण क्षमता और अधिशोषण चयनात्मकता वाला एक अधिशोषक है। सबसे पहले, आणविक छलनी संरचना में एकसमान छिद्र आकार और सुव्यवस्थित रूप से व्यवस्थित छिद्रों वाले कई चैनल होते हैं, जो न केवल एक बहुत बड़ा सतह क्षेत्र प्रदान करते हैं, बल्कि छिद्रों से बड़े अणुओं के प्रवेश को भी सीमित करते हैं; दूसरे, आयनिक जालक की विशेषताओं के कारण आणविक छलनी की सतह में उच्च ध्रुवीयता होती है, इसलिए इसमें असंतृप्त अणुओं, ध्रुवीय अणुओं और ध्रुवीकरण योग्य अणुओं के लिए उच्च अधिशोषण क्षमता होती है। जल और हाइड्रोजन सल्फाइड ध्रुवीय अणु हैं, और इनका आणविक व्यास आणविक छलनी के छिद्र व्यास से छोटा होता है। जब कमरे के तापमान पर थोड़ी मात्रा में जल युक्त कच्ची गैस आणविक छलनी परत से गुजरती है, तो थोड़ी मात्रा में जल और हाइड्रोजन सल्फाइड अवशोषित हो जाते हैं। इस प्रकार, फीड गैस में जल और हाइड्रोजन सल्फाइड की मात्रा कम हो जाती है, और निर्जलीकरण और सल्फर-मुक्ति का उद्देश्य पूरा हो जाता है। आणविक छलनी की अधिशोषण प्रक्रिया में केशिका संघनन और वैन डेर वाल्स बल के कारण होने वाला भौतिक अधिशोषण शामिल है। केल्विन समीकरण के अनुसार, तापमान बढ़ने पर केशिका संघनन घटता है, जबकि भौतिक अधिशोषण एक ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया है, और इसका अधिशोषण तापमान बढ़ने पर घटता है और दाब बढ़ने पर बढ़ता है; इसलिए, आणविक छलनी की अधिशोषण प्रक्रिया आमतौर पर कम तापमान और उच्च दाब पर की जाती है, जबकि विश्लेषणात्मक पुनर्जनन उच्च तापमान और कम दाब पर किया जाता है। उच्च तापमान, स्वच्छ और कम दाब वाली पुनर्जनन गैस की क्रिया के तहत, आणविक छलनी अधिशोषक सूक्ष्म छिद्रों में अधिशोषित पदार्थ को पुनर्जनन गैस प्रवाह में तब तक छोड़ता है जब तक कि अधिशोषक में अधिशोषित पदार्थ की मात्रा बहुत कम न हो जाए। इसमें फीड गैस से जल और हाइड्रोजन सल्फाइड को भी अधिशोषित करने की क्षमता होती है, जिससे छलनी की पुनर्जनन और पुनर्चक्रण प्रक्रिया संभव हो पाती है।

तकनीकी प्रक्रिया

प्रक्रिया प्रवाह को आरेख में दर्शाया गया है। यह इकाई तीन टावरों वाली प्रक्रिया का उपयोग करती है, जिसमें एक टावर अधिशोषण के लिए, एक टावर पुनर्जनन के लिए और एक टावर शीतलन के लिए है। जब फीड गैस इकाई में प्रवेश करती है, तो प्रीकूलिंग इकाई द्वारा फीड गैस का तापमान कम किया जाता है, फिर संलयन विभाजक द्वारा मुक्त जल को हटा दिया जाता है, और फिर यह आणविक छलनी डीसल्फराइजेशन टावर ए-801, ए-802 और ए-803 में प्रवेश करती है। फीड गैस में मौजूद जल और हाइड्रोजन सल्फाइड को आणविक छलनी द्वारा अधिशोषित किया जाता है, जिससे निर्जलीकरण और हाइड्रोजन सल्फाइड अधिशोषण प्रक्रिया पूरी होती है। निर्जलीकरण और हाइड्रोजन सल्फाइड निष्कासन के बाद शुद्ध की गई गैस आणविक छलनी की धूल को हटाने के लिए उत्पाद गैस धूल फिल्टर में प्रवेश करती है और उत्पाद गैस के रूप में निर्यात की जाती है।

एक निश्चित मात्रा में जल और हाइड्रोजन सल्फाइड को सोख लेने के बाद आणविक छलनी को पुनर्जनन की आवश्यकता होती है। धूल छानने के बाद उत्पादित गैस का एक हिस्सा पुनर्जनन गैस के रूप में निकाला जाता है। गैस को ताप भट्टी में 270°C तक गर्म करने के बाद, सोखने की प्रक्रिया पूरी कर चुके आणविक छलनी विसल्फरीकरण टावर को ऊपर से नीचे तक धीरे-धीरे 270°C तक गर्म किया जाता है, ताकि आणविक छलनी पर सोखे गए जल और हाइड्रोजन सल्फाइड को अलग करके समृद्ध पुनर्जनन गैस प्राप्त की जा सके और पुनर्जनन प्रक्रिया पूरी हो सके।

पुनर्जनन टावर से निकलने के बाद समृद्ध पुनर्जनन गैस लगभग 50 ℃ तक ठंडा होने के लिए पुनर्जनन गैस कंडेंसर में प्रवेश करती है, और गैस को ठंडा करके फ्लेयर हेडर में आपूर्ति की जाती है।

पुनर्जनन के बाद आणविक छलनी टावर को ठंडा करना आवश्यक होता है। ऊष्मा ऊर्जा को पूरी तरह से पुनर्प्राप्त और उपयोग करने के लिए, पुनर्जनन गैस का उपयोग पहले ठंडी गैस के रूप में किया जाता है, और पुनर्जनन प्रक्रिया पूरी कर चुके आणविक छलनी विसल्फरीकरण टावर के माध्यम से टावर को ऊपर से नीचे तक लगभग 50°C तक ठंडा किया जाता है। साथ ही, यह स्वयं भी पूर्व-ऊष्मित हो जाता है। ठंडी गैस शीतलन टावर से बाहर निकलने के बाद, पुनर्जनन गैस ताप भट्टी में गर्म होने के लिए प्रवेश करती है, और फिर कम ऊर्जा वाली पुनर्जनन गैस के रूप में आणविक छलनी विसल्फरीकरण टावर को पुनर्जीवित करती है। यह प्रक्रिया हर 8 घंटे में चलती है।

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