Visokokvalitetno uklanjanje vode iz tvornica prirodnog plina u Kini - Molekularno sito za odsumporavanje – Rongteng

Načelo

Molekularno sito za odsumporavanje (desulfurizaciju), također nazvano molekularno sito za zaslađivanje, ključni je uređaj u pročišćavanju ili kondicioniranju prirodnog plina. Molekularno sito je kristal aluminosilikata alkalijskih metala s okvirnom strukturom i ujednačenom mikroporoznom strukturom. Kada ulazni plin koji sadrži tragove vode prolazi kroz sloj molekularnog sita na sobnoj temperaturi, tragovi vode i merkaptana se apsorbiraju, čime se smanjuje sadržaj vode i merkaptana u ulaznom plinu, ostvarujući svrhu dehidracije i desulfurizacije. Proces adsorpcije molekularnog sita uključuje kapilarnu kondenzaciju i fizičku adsorpciju uzrokovanu van der Waalsovom silom. Iz Kelvinove jednadžbe može se vidjeti da kapilarna kondenzacija slabi s porastom temperature, dok je fizička adsorpcija egzoterman proces, a njena adsorpcija slabi s porastom temperature i povećava se s porastom tlaka; stoga se proces adsorpcije molekularnog sita obično provodi na niskoj temperaturi i visokom tlaku, dok se regeneracija desorpcije provodi na visokoj temperaturi i niskom tlaku. Pod djelovanjem regeneracijskog plina visoke temperature, čistog i niskog tlaka, adsorbent molekularnog sita oslobađa adsorbat u mikroporama u protok regeneracijskog plina sve dok količina adsorbata u adsorbentu ne dosegne vrlo nisku razinu, te ima sposobnost apsorbiranja vode i merkaptana iz dovodnog plina, ostvarujući proces regeneracije i recikliranja molekularnog sita.

Tehnološki proces

Tijek procesa odsumporavanja (desulfurizacije) prirodnog plina molekularnim sitom prikazan je na dijagramu. Uređaj koristi tri tornja: jedan toranj za adsorpciju, jedan toranj za regeneraciju i jedan toranj za hlađenje. Nakon uklanjanja uvučene tekućine ugljikovodika kroz separator filtera za dovodni plin, dovodni plin ulazi u toranj za desulfurizaciju molekularnim sitom. Voda i merkaptan u dovodnom plinu adsorbiraju se molekularnim sitom kako bi se ostvario proces dehidracije i adsorpcije merkaptana. Pročišćeni plin nakon dehidracije i uklanjanja merkaptana ulazi u filter za prašinu proizvedenog plina kako bi se uklonila prašina molekularnog sita, a zatim se izvozi kao proizvedeni plin.

Molekularna sita potrebno je regenerirati nakon adsorpcije određene količine vode i merkaptana. Nakon filtriranja prašine nastalog plina, dio proizvedenog plina se izdvaja kao regeneracijski plin. Nakon što se plin zagrije na 300 ℃ pomoću peći za grijanje, toranj se postupno zagrijava na 272 ℃ kroz toranj za odsumporavanje molekularnim sitom, čime je završen proces adsorpcije od dna do vrha, tako da se voda i merkaptan adsorbirani na molekularnom situ mogu odvojiti i postati bogati regeneracijski plin za dovršetak procesa regeneracije.

Parametar dizajna

Maksimalni kapacitet obrade 2200 St.m3/h
Radni tlak sustava 3,5~5,0 MPa.g
Projektni tlak sustava 6,3 MPa.g
Temperatura adsorpcije 44,9 ℃