Renseenhet for hydrogensulfidbrenselgass

Introduksjon

Med utviklingen av samfunnet vårt forfekter vi ren energi, så etterspørselen etter naturgass som ren energi øker også. I prosessen med utnyttelse av naturgass inneholder imidlertid mange gassbrønner ofte hydrogensulfid, noe som vil forårsake korrosjon av utstyr og rørledninger, forurense miljøet og sette menneskers helse i fare. Med utviklingen av vitenskap og teknologi har den utbredte bruken av avsvovlingsteknologi for naturgass løst disse problemene, men samtidig har kostnadene for rensing og behandling av naturgass økt tilsvarende.

Prinsipp

Molekylsil-avsvovlingsskid (også kalt avsvovlingsskid), også kalt molekylsil-søtningsskid, er en nøkkelenhet i naturgassrensing eller naturgassbehandlingsprosjekter.

Molekylsil er en alkalimetall-aluminosilikatkrystall med skjelettstruktur og ensartet mikroporøs struktur. Det er et adsorbent med utmerket ytelse, høy adsorpsjonskapasitet og adsorpsjonsselektivitet. For det første er det mange kanaler med ensartet porestørrelse og pent arrangerte hull i molekylsilstrukturen, noe som ikke bare gir et veldig stort overflateareal, men også begrenser inntrengning av molekyler som er større enn hullene. For det andre har overflaten til molekylsilen høy polaritet på grunn av egenskapene til iongitteret, så den har høy adsorpsjonskapasitet for umettede molekyler, polare molekyler og polariserbare molekyler. Vann og hydrogensulfid er polare molekyler, og molekyldiameteren er mindre enn porediameteren til molekylsilen. Når rågass som inneholder sporvann passerer gjennom molekylsilsjiktet ved romtemperatur, absorberes sporvann og hydrogensulfid. Dermed reduseres innholdet av vann og hydrogensulfid i mategassen, og formålet med dehydrering og avsvovling oppnås. Adsorpsjonsprosessen til en molekylsil inkluderer kapillærkondensasjon og fysisk adsorpsjon forårsaket av van der Waals kraft. I følge Kelvin-ligningen avtar kapillærkondensasjon med økende temperatur, mens fysisk adsorpsjon er en eksoterm prosess, og adsorpsjonen avtar med økende temperatur og øker med økende trykk. Derfor utføres adsorpsjonsprosessen til en molekylsil vanligvis ved lav temperatur og høyt trykk, mens den analytiske regenereringen utføres ved høy temperatur og redusert trykk. Under påvirkning av regenereringsgass med høy temperatur, ren og lavt trykk frigjør molekylsil-adsorbenten adsorbatet i mikroporene inn i regenereringsgasstrømmen inntil mengden adsorbat i adsorbenten når et svært lavt nivå. Den har også evnen til å adsorbere vann og hydrogensulfid fra mategassen, noe som realiserer regenererings- og resirkuleringsprosessen til silen.

Teknologisk prosess

Prosessflyten er vist i diagrammet. Enheten benytter tre tårnprosesser, ett tårn for adsorpsjon, ett tårn for regenerering og ett tårn for kjøling. Når mategassen kommer inn i enheten, reduseres temperaturen på mategassen av forkjølingsenheten, deretter fjernes det frie vannet av koalescensseparatoren, og går deretter inn i molekylsilens avsvovlingstårn a-801, a-802 og a-803. Vannet og hydrogensulfidet i mategassen adsorberes av molekylsilen for å gjennomføre dehydrerings- og hydrogensulfidadsorpsjonsprosessen. Den rensede gassen for dehydrering og fjerning av hydrogensulfid går inn i produktgassstøvfilteret for å fjerne molekylsilstøvet og eksporteres som produktgass.

Molekylsilen trenger regenerering etter å ha adsorbert en viss mengde vann og hydrogensulfid. En del av produktgassen ledes ut fra produktgassen etter støvfiltrering som regenereringsgass. Etter at gassen er varmet opp til 270 ℃ i varmeovnen, varmes tårnet gradvis opp til 270 ℃ fra topp til bunn gjennom molekylsilens avsvovlingstårn som har fullført adsorpsjonsprosessen, slik at vannet og hydrogensulfidet som er adsorbert på molekylsilen kan løses opp til en rik regenereringsgass og fullføre regenereringsprosessen.

Etter at den rike regenereringsgassen forlater regenereringstårnet, går den inn i regenereringsgasskondensatoren for å kjøles ned til omtrent 50 ℃, og gassen kjøles ned og tilføres fakkelmanifolden.

Molekylsilstårnet må avkjøles etter regenerering. For å gjenvinne og utnytte varmeenergien fullt ut, brukes regenereringsgassen først som kaldblåsegass, og tårnet avkjøles til omtrent 50 ℃ fra topp til bunn gjennom molekylsilavsvovlingstårnet som har fullført regenereringsprosessen. Samtidig forvarmes det av seg selv. Etter at kaldblåsegassen forlater kjøletårnet, går den inn i regenereringsgassovnen for oppvarming, og regenererer deretter molekylsilavsvovlingstårnet som mager regenereringsgass. Enheten slår seg av hver 8. time.

Designparameter