Zasada
Odsiarczanie sit molekularnych (desulfuryzacja) skid, zwane również słodzeniem sit molekularnych, jest kluczowym urządzeniem w oczyszczaniu gazu ziemnego lub kondycjonowaniu gazu ziemnego. Sito molekularne to kryształ glinokrzemianu metalu alkalicznego o strukturze szkieletowej i jednorodnej strukturze mikroporowatej. Gdy gaz zasilający zawierający śladowe ilości wody przechodzi przez złoże sita molekularnego w temperaturze pokojowej, śladowe ilości wody i merkaptanu są absorbowane, zmniejszając w ten sposób zawartość wody i merkaptanu w gazie zasilającym, realizując cel odwodnienia i odsiarczania. Proces adsorpcji sita molekularnego obejmuje kondensację kapilarną i adsorpcję fizyczną spowodowaną siłą van der Waalsa. Z równania Kelvina można wywnioskować, że kondensacja kapilarna słabnie wraz ze wzrostem temperatury, podczas gdy adsorpcja fizyczna jest procesem egzotermicznym, a jej adsorpcja słabnie wraz ze wzrostem temperatury i wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia; Dlatego proces adsorpcji sita molekularnego jest zazwyczaj przeprowadzany w niskiej temperaturze i wysokim ciśnieniu, natomiast regeneracja desorpcyjna – w wysokiej temperaturze i niskim ciśnieniu. Pod wpływem wysokiej temperatury, czystego gazu regeneracyjnego i niskiego ciśnienia, adsorbent sita molekularnego uwalnia adsorbat z mikroporów do strumienia gazu regeneracyjnego, aż ilość adsorbatu w adsorbencie osiągnie bardzo niski poziom. Adsorbent ma zdolność absorpcji wody i merkaptanu z gazu zasilającego, realizując proces regeneracji i recyklingu sita molekularnego.
Proces technologiczny
Schemat procesu odsiarczania gazu ziemnego za pomocą sit molekularnych (desulfuryzacji) przedstawiono na schemacie. Jednostka wykorzystuje proces trzech wież: adsorpcję wieżową, regenerację wieżową i chłodzenie wieżowe. Po usunięciu porwanych węglowodorów ciekłych przez filtr separatora gazu zasilającego, gaz zasilający trafia do wieży odsiarczania z sitami molekularnymi. Woda i merkaptan w gazie zasilającym są adsorbowane przez sito molekularne, co umożliwia proces odwodnienia i adsorpcji merkaptanu. Oczyszczony gaz po odwodnieniu i usunięciu merkaptanu trafia do filtra pyłu gazu produkcyjnego w celu usunięcia pyłu sita molekularnego, a następnie jest eksportowany jako gaz produkcyjny.
Sita molekularne wymagają regeneracji po zaadsorbowaniu określonej ilości wody i merkaptanu. Po odfiltrowaniu pyłu gazowego, część gazu jest odzyskiwana jako gaz regeneracyjny. Po podgrzaniu gazu do 300°C w piecu grzewczym, wieża jest stopniowo podgrzewana do 272°C przez wieżę odsiarczania sit molekularnych, która kończy proces adsorpcji od dołu do góry. Dzięki temu woda i merkaptan zaadsorbowane na sicie molekularnym mogą zostać oddzielone i stać się bogatym gazem regeneracyjnym, co kończy proces regeneracji.
Parametr projektu
Maksymalna wydajność przeładunkowa 2200 St.m3/h
Ciśnienie robocze układu 3,5~5,0 MPa.g
Ciśnienie projektowe układu 6,3 MPa.g
Temperatura adsorpcji 44,9℃
