Unitate de purificare a gazului combustibil hidrogen sulfurat

Introducere

Odată cu dezvoltarea societății noastre, susținem energia curată, astfel încât și cererea de gaze naturale ca energie curată este în creștere. Cu toate acestea, în procesul de exploatare a gazelor naturale, multe puțuri de gaze conțin adesea hidrogen sulfurat, care va provoca coroziunea echipamentelor și conductelor, va polua mediul și va pune în pericol sănătatea umană. Odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei, utilizarea pe scară largă a tehnologiei de desulfurare a gazelor naturale a rezolvat aceste probleme, dar, în același timp, costul purificării și tratării gazelor naturale a crescut corespunzător.

Principiu

Skidul de desulfurare cu sită moleculară (numit și desulfurare), numit și skid de îndulcire a sitei moleculare, este un dispozitiv cheie în proiectele de purificare sau condiționare a gazelor naturale.

Sita moleculară este un cristal de aluminosilicat de metal alcalin cu structură scheletată și structură microporoasă uniformă. Este un adsorbant cu performanțe excelente, capacitate de adsorbție ridicată și selectivitate de adsorbție. În primul rând, există numeroase canale cu dimensiuni uniforme ale porilor și găuri aranjate cu grijă în structura sitei moleculare, ceea ce nu numai că oferă o suprafață foarte mare, dar limitează și intrarea moleculelor mai mari decât găurile; În al doilea rând, suprafața sitei moleculare are o polaritate ridicată datorită caracteristicilor rețelei ionice, deci are o capacitate mare de adsorbție pentru molecule nesaturate, molecule polare și molecule polarizabile. Apa și hidrogenul sulfurat sunt molecule polare, iar diametrul molecular este mai mic decât diametrul porilor sitei moleculare. Când gazul brut care conține urme de apă trece prin patul sitei moleculare la temperatura camerei, urmele de apă și hidrogenul sulfurat sunt absorbite. Astfel, conținutul de apă și hidrogen sulfurat din gazul de alimentare este redus, iar scopul deshidratării și desulfurării este realizat. Procesul de adsorbție al sitei moleculare include condensarea capilară și adsorbția fizică cauzată de forța van der Waals. Conform ecuației Kelvin, condensarea capilară scade odată cu creșterea temperaturii, în timp ce adsorbția fizică este un proces exoterm, iar adsorbția sa scade odată cu creșterea temperaturii și crește odată cu creșterea presiunii; Prin urmare, procesul de adsorbție al sitei moleculare se desfășoară de obicei la temperatură scăzută și presiune ridicată, în timp ce regenerarea analitică se efectuează la temperatură ridicată și presiune redusă. Sub acțiunea gazului de regenerare la temperatură înaltă, curat și presiune scăzută, adsorbantul sitei moleculare eliberează adsorbatul din micropor în fluxul de gaz de regenerare până când cantitatea de adsorbat din adsorbant atinge un nivel foarte scăzut. De asemenea, are capacitatea de a adsorbi apa și hidrogenul sulfurat din gazul de alimentare, realizând procesul de regenerare și reciclare a sitei.

Procesul tehnologic

Fluxul procesului este prezentat în diagramă. Unitatea adoptă un proces cu trei turnuri: un turn pentru adsorbție, un turn pentru regenerare și un turn pentru răcire. Când gazul de alimentare intră în unitate, temperatura gazului de alimentare este redusă de unitatea de prerăcire, apoi apa liberă este îndepărtată de separatorul de coalescență și apoi intră în turnul de desulfurare cu sită moleculară a-801, a-802 și a-803. Apa și hidrogenul sulfurat din gazul de alimentare sunt adsorbite de sita moleculară pentru a realiza procesul de deshidratare și adsorbție a hidrogenului sulfurat. Gazul purificat pentru deshidratare și îndepărtarea hidrogenului sulfurat intră în filtrul de praf al gazului produs pentru a îndepărta praful din sita moleculară și este exportat ca gaz produs.

Sita moleculară necesită regenerare după adsorbția unei anumite cantități de apă și hidrogen sulfurat. O parte din gazul produs este evacuat din gazul produs după filtrarea prafului ca gaz de regenerare. După ce gazul este încălzit la 270 ℃ în cuptorul de încălzire, turnul este încălzit treptat la 270 ℃ de sus în jos prin turnul de desulfurare al sitei moleculare care a finalizat procesul de adsorbție, astfel încât apa și hidrogenul sulfurat adsorbite pe sita moleculară să poată fi dizolvate pentru a deveni gaz de regenerare bogat și a finaliza procesul de regenerare.

Gazul bogat în regenerare, după ce părăsește turnul de regenerare, intră în condensatorul de gaz de regenerare pentru a fi răcit la aproximativ 50 ℃, iar gazul este răcit și furnizat colectorului de flacără.

Turnul sitei moleculare trebuie răcit după regenerare. Pentru a recupera și utiliza complet energia termică, gazul de regenerare este utilizat mai întâi ca gaz de suflare rece, iar turnul este răcit la aproximativ 50 ℃ de sus în jos prin turnul de desulfurare a sitei moleculare care a finalizat procesul de regenerare. În același timp, este preîncălzit automat. După ce gazul de suflare rece iese din turnul de răcire, acesta intră în cuptorul de încălzire a gazului de regenerare pentru încălzire, apoi regenerează turnul de desulfurare a sitei moleculare ca gaz de regenerare sărac. Dispozitivul se comută la fiecare 8 ore.

Parametrul de proiectare