Установка для десульфурації молекулярних сит

Принцип

Установка для десульфурації (знесульфурації) молекулярного сита, також звана установкою для підсолодження молекулярним ситом, є ключовим пристроєм для очищення або кондиціонування природного газу. Молекулярне сито - це кристал алюмосилікату лужного металу з каркасною структурою та однорідною мікропористою структурою. Коли вихідний газ, що містить сліди води, проходить через шар молекулярного сита за кімнатної температури, сліди води та меркаптану поглинаються, тим самим зменшуючи вміст води та меркаптану в вихідному газі, реалізуючи мету дегідратації та десульфурації. Процес адсорбції молекулярного сита включає капілярну конденсацію та фізичну адсорбцію, спричинену силою Ван-дер-Ваальса. З рівняння Кельвіна видно, що капілярна конденсація послаблюється зі збільшенням температури, тоді як фізична адсорбція є екзотермічним процесом, а її адсорбція послаблюється зі збільшенням температури та посилюється зі збільшенням тиску; тому процес адсорбції молекулярного сита зазвичай проводиться при низькій температурі та високому тиску, тоді як десорбційна регенерація проводиться при високій температурі та низькому тиску. Під дією високотемпературного, чистого та низькотискного регенераційного газу адсорбент молекулярного сита вивільняє адсорбат з мікропор у потік регенераційного газу, доки кількість адсорбату в адсорбенті не досягне дуже низького рівня, і має здатність поглинати воду та меркаптан із вихідного газу, реалізуючи процес регенерації та переробки молекулярного сита.

Технологічний процес

На схемі показано технологічний процес установки молекулярно-ситової десульфуризації (знесірчення) природного газу. Установка використовує три башти процесу: одну адсорбційну, одну регенераційну та одну охолоджувальну. Після видалення захопленої вуглеводневої рідини через фільтр-сепаратор вихідного газу, вихідний газ потрапляє до башти молекулярно-ситової десульфуризації. Вода та меркаптан у вихідному газі адсорбуються молекулярним ситом для здійснення процесу зневоднення та адсорбції меркаптану. Очищений газ після зневоднення та видалення меркаптану потрапляє до пилового фільтра продуктового газу для видалення пилу молекулярного сита, а потім експортується як вихідний газ.

Молекулярні сита потребують регенерації після адсорбції певної кількості води та меркаптану. Після фільтрації пилу продукту газу, частина продукту газу видобувається як регенераційний газ. Після нагрівання газу до 300 ℃ нагрівальною піччю, башта поступово нагрівається до 272 ℃ через башту десульфурації молекулярного сита, яка завершила процес адсорбції знизу вгору, таким чином, вода та меркаптан, адсорбовані на молекулярному ситі, можуть бути відокремлені та перетворені на збагачений регенераційний газ для завершення процесу регенерації.

Параметр проектування

Максимальна продуктивність 2200 ст.м³/год
Робочий тиск системи 3,5~5,0 МПа·г
Розрахунковий тиск системи 6,3 МПа
Температура адсорбції 44,9 ℃