Hidrojen sülfür yakıt gazı arıtma ünitesi

giriiş

Toplumumuzun gelişmesiyle birlikte temiz enerjiyi savunuyoruz, bu nedenle temiz enerji kaynağı olarak doğal gaza olan talep de artıyor. Ancak doğal gaz çıkarımı sürecinde birçok gaz kuyusunda hidrojen sülfür bulunuyor; bu da ekipman ve boru hatlarında korozyona, çevre kirliliğine ve insan sağlığının tehlikeye girmesine neden oluyor. Bilim ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte, doğal gaz kükürt giderme teknolojisinin yaygın kullanımı bu sorunları çözdü, ancak aynı zamanda doğal gaz arıtma ve işleme maliyetleri de buna paralel olarak arttı.

Prensip

Moleküler elek kükürt giderme (veya kükürt giderme) ünitesi, doğal gaz arıtma veya doğal gaz şartlandırma projelerinde önemli bir cihazdır.

Moleküler elek, iskelet yapısına ve düzgün mikrogözenekli yapıya sahip bir alkali metal alüminosilikat kristalidir. Mükemmel performans, yüksek adsorpsiyon kapasitesi ve adsorpsiyon seçiciliğine sahip bir adsorbandır. Birincisi, moleküler elek yapısında düzgün gözenek boyutuna ve düzenli olarak yerleştirilmiş deliklere sahip birçok kanal bulunur; bu, yalnızca çok geniş bir yüzey alanı sağlamakla kalmaz, aynı zamanda deliklerden daha büyük moleküllerin girişini de sınırlar; İkincisi, moleküler eleğin yüzeyi iyonik kafesin özelliklerinden dolayı yüksek polariteye sahiptir, bu nedenle doymamış moleküller, polar moleküller ve polarize edilebilir moleküller için yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahiptir. Su ve hidrojen sülfür polar moleküllerdir ve moleküler çapları moleküler eleğin gözenek çapından daha küçüktür. İz miktarda su içeren ham gaz, oda sıcaklığında moleküler elek yatağından geçtiğinde, iz miktarda su ve hidrojen sülfür emilir, böylece besleme gazındaki su ve hidrojen sülfür içeriği azaltılır ve susuzlaştırma ve kükürt giderme amacı gerçekleştirilir. Moleküler eleğin adsorpsiyon süreci, kılcal yoğunlaşma ve van der Waals kuvvetinden kaynaklanan fiziksel adsorpsiyonu içerir. Kelvin denklemine göre, kılcal yoğunlaşma sıcaklığın artmasıyla azalırken, fiziksel adsorpsiyon ekzotermik bir süreçtir ve adsorpsiyonu sıcaklığın artmasıyla azalır ve basıncın artmasıyla artar; bu nedenle, moleküler eleğin adsorpsiyon süreci genellikle düşük sıcaklık ve yüksek basınçta gerçekleştirilirken, analitik rejenerasyon yüksek sıcaklık ve düşük basınçta gerçekleştirilir. Yüksek sıcaklık, temiz ve düşük basınçlı rejenerasyon gazının etkisi altında, moleküler elek adsorbanı, adsorbandaki adsorbat miktarı çok düşük bir seviyeye ulaşana kadar mikro gözeneklerdeki adsorbatı rejenerasyon gazı akışına bırakır. Ayrıca, besleme gazından su ve hidrojen sülfürü adsorbe etme yeteneğine de sahiptir ve böylece eleğin rejenerasyon ve geri dönüşüm sürecini gerçekleştirir.

Teknolojik süreç

İşlem akışı şemada gösterilmiştir. Ünite üç kuleli bir proses kullanır; bir kule adsorpsiyon, bir kule rejenerasyon ve bir kule soğutma içindir. Besleme gazı üniteye girdiğinde, ön soğutma ünitesi tarafından sıcaklığı düşürülür, ardından birleşme ayırıcısı tarafından serbest su uzaklaştırılır ve daha sonra moleküler elek kükürt giderme kuleleri a-801, a-802 ve a-803'e girer. Besleme gazındaki su ve hidrojen sülfür, moleküler elek tarafından adsorbe edilerek dehidrasyon ve hidrojen sülfür adsorpsiyon işlemi gerçekleştirilir. Dehidrasyon ve hidrojen sülfür giderme işleminden geçirilmiş saflaştırılmış gaz, moleküler elek tozunu uzaklaştırmak için ürün gazı toz filtresine girer ve ürün gazı olarak dışarı verilir.

Moleküler elek, belirli miktarda su ve hidrojen sülfürü adsorbe ettikten sonra rejenerasyona ihtiyaç duyar. Ürün gazının bir kısmı, toz filtrasyonundan sonra rejenerasyon gazı olarak dışarı verilir. Gaz, ısıtma fırınında 270 ℃'ye ısıtıldıktan sonra, adsorpsiyon işlemini tamamlamış olan moleküler elek kükürt giderme kulesi, yukarıdan aşağıya doğru kademeli olarak 270 ℃'ye ısıtılır; böylece moleküler elekte adsorbe olan su ve hidrojen sülfür çözünerek zengin rejenerasyon gazı haline gelir ve rejenerasyon işlemi tamamlanır.

Rejenerasyon kulesinden çıkan zengin rejenerasyon gazı, yaklaşık 50 ℃'ye soğutulmak üzere rejenerasyon gazı kondenserine girer ve soğutulan gaz, alev bacasına gönderilir.

Moleküler elek kulesi rejenerasyondan sonra soğutulmalıdır. Isı enerjisinin tamamen geri kazanılması ve kullanılması için, rejenerasyon gazı önce soğuk üfleme gazı olarak kullanılır ve rejenerasyon işlemi tamamlanmış moleküler elek kükürt giderme kulesi üzerinden kule yukarıdan aşağıya doğru yaklaşık 50 ℃'ye kadar soğutulur. Aynı zamanda, kendi kendine ön ısıtma işlemi de yapılır. Soğuk üfleme gazı soğutma kulesinden çıktıktan sonra, ısıtma için rejenerasyon gazı ısıtma fırınına girer ve daha sonra düşük rejenerasyon gazı olarak moleküler elek kükürt giderme kulesini rejenere eder. Cihaz her 8 saatte bir bu işlemi tekrarlar.

Tasarım Parametresi