Kénhidrogén-gáztisztító egység

Bevezetés

Társadalmunk fejlődésével a tiszta energiát támogatjuk, így a földgáz, mint tiszta energia iránti kereslet is növekszik. A földgázkitermelés során azonban sok gázkút gyakran tartalmaz hidrogén-szulfidot, ami a berendezések és csővezetékek korrózióját okozza, szennyezi a környezetet és veszélyezteti az emberi egészséget. A tudomány és a technológia fejlődésével a földgáz kéntelenítési technológiájának széles körű elterjedése megoldotta ezeket a problémákat, ugyanakkor a földgáztisztítás és -kezelés költségei ennek megfelelően nőttek.

Alapelv

A molekuláris szűrő kéntelenítő (más néven kéntelenítő) csúszda, más néven molekuláris szűrő édesítő csúszda, kulcsfontosságú eszköz a földgáztisztító vagy földgázkondicionáló projektekben.

A molekulaszűrő egy alkálifém-alumínium-szilikát kristály, vázszerkezettel és egyenletes mikroporózus szerkezettel. Kiváló teljesítményű, nagy adszorpciós kapacitással és adszorpciós szelektivitással rendelkező adszorbens. Először is, a molekulaszűrő szerkezetében számos, egyenletes pórusméretű csatorna és szépen elrendezett lyuk található, ami nemcsak nagyon nagy felületet biztosít, hanem korlátozza a lyukaknál nagyobb molekulák bejutását is; Másodszor, a molekulaszűrő felülete az ionrács jellemzői miatt nagy polaritással rendelkezik, így nagy adszorpciós kapacitással rendelkezik telítetlen molekulák, poláris molekulák és polarizálható molekulák számára. A víz és a hidrogén-szulfid poláris molekulák, és a molekulaátmérőjük kisebb, mint a molekulaszűrő pórusátmérője. Amikor a nyomokban vizet tartalmazó nyersgáz szobahőmérsékleten áthalad a molekulaszűrő ágyon, a nyomokban vizet és a hidrogén-szulfidot felszívja, így a betáplált gáz víz- és hidrogén-szulfid-tartalma csökken, és megvalósul a dehidratáció és a kéntelenítés célja. A molekulaszűrő adszorpciós folyamata magában foglalja a kapilláris kondenzációt és a van der Waals-erő által okozott fizikai adszorpciót. A Kelvin-egyenlet szerint a kapilláris kondenzáció a hőmérséklet növekedésével csökken, míg a fizikai adszorpció exoterm folyamat, és adszorpciója a hőmérséklet növekedésével csökken, a nyomás növekedésével pedig növekszik; ezért a molekulaszűrő adszorpciós folyamatát általában alacsony hőmérsékleten és nagy nyomáson hajtják végre, míg az analitikai regenerációt magas hőmérsékleten és csökkentett nyomáson. Magas hőmérsékletű, tiszta és alacsony nyomású regenerációs gáz hatására a molekulaszűrő adszorbens a mikropórusokban lévő adszorbátot a regenerációs gázáramba juttatja, amíg az adszorbensben lévő adszorbát mennyisége el nem éri a nagyon alacsony szintet. Képes vizet és hidrogén-szulfidot is adszorbeálni a betáplált gázból, megvalósítva a szűrő regenerációs és újrahasznosítási folyamatát.

Technológiai folyamat

A folyamatábra az ábrán látható. Az egység három toronyeljárást alkalmaz: egy adszorpciós, egy regenerációs és egy hűtési tornyot. Amikor a betáplált gáz belép az egységbe, a betáplált gáz hőmérsékletét az előhűtő egység csökkenti, majd a szabad vizet a koaleszcencia szeparátor eltávolítja, és ez a gáz belép az A-801, A-802 és A-803 molekulaszűrő kéntelenítő tornyokba. A betáplált gázban lévő vizet és hidrogén-szulfidot a molekulaszűrő adszorbeálja, így megvalósul a dehidratálás és a hidrogén-szulfid adszorpciója. A dehidratáláshoz és a hidrogén-szulfid eltávolításához tisztított gáz a termékgáz porszűrőjébe jut, ahol eltávolítja a molekulaszűrő port, és termékgázként kerül kivezetésre.

A molekulaszűrő regenerálása bizonyos mennyiségű víz és hidrogén-szulfid adszorbeálása után szükséges. A termékgáz egy részét porszűrés után regenerációs gázként vezetik ki a termékgázból. Miután a gázt a fűtőkemencében 270 ℃-ra melegítették, a tornyot fokozatosan 270 ℃-ra melegítik felülről lefelé a molekulaszűrő kéntelenítő tornyon keresztül, amely befejezte az adszorpciós folyamatot, így a molekulaszűrőn adszorbeált víz és hidrogén-szulfid gazdag regenerációs gázzá oldható, és befejezhető a regenerációs folyamat.

A regenerációs toronyból távozó gazdag regenerációs gáz a regenerációs gázkondenzátorba jut, ahol körülbelül 50 ℃-ra hűl, majd a gázt lehűtik és a fáklyafejbe vezetik.

A molekulaszűrő tornyot a regenerálás után le kell hűteni. A hőenergia teljes visszanyerése és hasznosítása érdekében a regenerációs gázt először hidegen fújó gázként használják, majd a tornyot felülről lefelé körülbelül 50 ℃-ra hűtik a regenerációs folyamatot befejező molekulaszűrő kéntelenítő tornyon keresztül. Ezzel egyidejűleg előmelegítik. Miután a hidegen fújó gáz kilép a hűtőtoronyból, belép a regenerációs gázfűtő kemencébe fűtésre, majd sovány regenerációs gázként regenerálja a molekulaszűrő kéntelenítő tornyot. A készülék 8 óránként kapcsol.

Tervezési paraméter