Unit pemurnian gas bahan bakar hidrogen sulfida

Perkenalan

Seiring perkembangan masyarakat kita, kita semakin mengadvokasi energi bersih, sehingga permintaan akan gas alam sebagai energi bersih juga meningkat. Namun, dalam proses eksploitasi gas alam, banyak sumur gas sering mengandung hidrogen sulfida, yang akan menyebabkan korosi pada peralatan dan pipa, mencemari lingkungan, dan membahayakan kesehatan manusia. Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, penggunaan luas teknologi desulfurisasi gas alam telah memecahkan masalah ini, tetapi pada saat yang sama, biaya pemurnian dan pengolahan gas alam pun meningkat.

Prinsip

Unit desulfurisasi saringan molekuler (juga disebut desulfurisasi), atau disebut juga unit pemanis saringan molekuler, adalah perangkat kunci dalam proyek pemurnian gas alam atau pengkondisian gas alam.

Saringan molekuler adalah kristal aluminosilikat logam alkali dengan struktur kerangka dan struktur mikropori yang seragam. Ini adalah adsorben dengan kinerja yang sangat baik, kapasitas adsorpsi yang tinggi, dan selektivitas adsorpsi yang tinggi. Pertama, terdapat banyak saluran dengan ukuran pori yang seragam dan lubang yang tersusun rapi dalam struktur saringan molekuler, yang tidak hanya menyediakan luas permukaan yang sangat besar, tetapi juga membatasi masuknya molekul yang lebih besar dari lubang; Kedua, permukaan saringan molekuler memiliki polaritas yang tinggi karena karakteristik kisi ionik, sehingga memiliki kapasitas adsorpsi yang tinggi untuk molekul tak jenuh, molekul polar, dan molekul yang dapat dipolarisasi. Air dan hidrogen sulfida adalah molekul polar, dan diameter molekulnya lebih kecil daripada diameter pori saringan molekuler. Ketika gas mentah yang mengandung sedikit air melewati lapisan saringan molekuler pada suhu kamar, sedikit air dan hidrogen sulfida akan terserap. Dengan demikian, kandungan air dan hidrogen sulfida dalam gas umpan berkurang, dan tujuan dehidrasi dan desulfurisasi tercapai. Proses adsorpsi saringan molekuler meliputi kondensasi kapiler dan adsorpsi fisik yang disebabkan oleh gaya van der Waals. Menurut persamaan Kelvin, kondensasi kapiler menurun seiring peningkatan suhu, sedangkan adsorpsi fisik merupakan proses eksotermik, dan adsorpsinya menurun seiring peningkatan suhu dan meningkat seiring peningkatan tekanan; Oleh karena itu, proses adsorpsi saringan molekuler biasanya dilakukan pada suhu rendah dan tekanan tinggi, sedangkan regenerasi analitik dilakukan pada suhu tinggi dan tekanan rendah. Di bawah pengaruh gas regenerasi suhu tinggi, bersih, dan tekanan rendah, adsorben saringan molekuler melepaskan adsorbat di dalam mikropori ke aliran gas regenerasi hingga jumlah adsorbat dalam adsorben mencapai tingkat yang sangat rendah. Ia juga memiliki kemampuan untuk menyerap air dan hidrogen sulfida dari gas umpan, sehingga mewujudkan proses regenerasi dan daur ulang saringan.

Proses teknologi

Alur proses ditunjukkan pada diagram. Unit ini menggunakan proses tiga menara, satu menara untuk adsorpsi, satu menara untuk regenerasi, dan satu menara untuk pendinginan. Ketika gas umpan masuk ke unit, suhu gas umpan diturunkan oleh unit pra-pendinginan, kemudian air bebas dihilangkan oleh pemisah koalesensi, dan kemudian masuk ke menara desulfurisasi saringan molekuler a-801, a-802, dan a-803. Air dan hidrogen sulfida dalam gas umpan diadsorpsi oleh saringan molekuler untuk mewujudkan proses dehidrasi dan adsorpsi hidrogen sulfida. Gas yang telah dimurnikan untuk dehidrasi dan penghilangan hidrogen sulfida masuk ke filter debu gas produk untuk menghilangkan debu saringan molekuler dan diekspor sebagai gas produk.

Saringan molekuler perlu diregenerasi setelah menyerap sejumlah air dan hidrogen sulfida. Sebagian gas produk dikeluarkan dari gas produk setelah penyaringan debu sebagai gas regenerasi. Setelah gas dipanaskan hingga 270 ℃ di dalam tungku pemanas, menara dipanaskan secara bertahap hingga 270 ℃ dari atas ke bawah melalui menara desulfurisasi saringan molekuler yang telah menyelesaikan proses adsorpsi, sehingga air dan hidrogen sulfida yang terserap pada saringan molekuler dapat dilarutkan menjadi gas regenerasi yang kaya dan menyelesaikan proses regenerasi.

Gas regenerasi kaya setelah keluar dari menara regenerasi memasuki kondensor gas regenerasi untuk didinginkan hingga sekitar 50 ℃, dan gas tersebut didinginkan dan dialirkan ke header flare.

Menara saringan molekuler perlu didinginkan setelah regenerasi. Untuk memulihkan dan memanfaatkan energi panas sepenuhnya, gas regenerasi pertama-tama digunakan sebagai gas peniup dingin, dan menara didinginkan hingga sekitar 50 ℃ dari atas ke bawah melalui menara desulfurisasi saringan molekuler yang telah menyelesaikan proses regenerasi. Pada saat yang sama, menara dipanaskan terlebih dahulu. Setelah gas peniup dingin keluar dari menara pendingin, gas tersebut masuk ke tungku pemanas gas regenerasi untuk dipanaskan, dan kemudian meregenerasi menara desulfurisasi saringan molekuler sebagai gas regenerasi kurus. Perangkat ini berganti setiap 8 jam.

Parameter Desain