Nguyên tắc
Hệ thống lọc khí phân tử (khử lưu huỳnh) dạng giàn, còn được gọi là hệ thống làm ngọt khí phân tử dạng giàn, là thiết bị then chốt trong quá trình tinh chế hoặc xử lý khí tự nhiên. Phân tử dạng giàn là tinh thể aluminosilicat kim loại kiềm có cấu trúc khung và cấu trúc vi xốp đồng nhất. Khi khí cấp có chứa lượng nước vết đi qua lớp phân tử dạng giàn ở nhiệt độ phòng, lượng nước vết và mercaptan sẽ được hấp thụ, do đó làm giảm hàm lượng nước và mercaptan trong khí cấp, thực hiện được mục đích khử nước và khử lưu huỳnh. Quá trình hấp phụ của phân tử dạng giàn bao gồm ngưng tụ mao dẫn và hấp phụ vật lý do lực van der Waals gây ra. Từ phương trình Kelvin, có thể thấy rằng sự ngưng tụ mao dẫn yếu đi khi nhiệt độ tăng, trong khi hấp phụ vật lý là một quá trình tỏa nhiệt, và sự hấp phụ của nó yếu đi khi nhiệt độ tăng và tăng lên khi áp suất tăng; do đó, quá trình hấp phụ của phân tử dạng giàn thường được thực hiện ở nhiệt độ thấp và áp suất cao, trong khi quá trình tái tạo giải hấp được thực hiện ở nhiệt độ cao và áp suất thấp. Dưới tác động của khí tái sinh ở nhiệt độ cao, sạch và áp suất thấp, chất hấp phụ sàng phân tử giải phóng chất hấp phụ trong các lỗ nhỏ vào dòng khí tái sinh cho đến khi lượng chất hấp phụ trong chất hấp phụ đạt mức rất thấp, đồng thời có khả năng hấp thụ nước và mercaptan từ khí cấp liệu, thực hiện quá trình tái sinh và tái chế sàng phân tử.
Quá trình công nghệ
Sơ đồ thể hiện quy trình hoạt động của hệ thống khử lưu huỳnh khí tự nhiên bằng sàng phân tử. Hệ thống sử dụng quy trình ba tháp: một tháp hấp phụ, một tháp tái sinh và một tháp làm mát. Sau khi loại bỏ chất lỏng hydrocarbon lẫn trong khí cấp liệu thông qua bộ lọc tách khí, khí cấp liệu đi vào tháp khử lưu huỳnh bằng sàng phân tử. Nước và mercaptan trong khí cấp liệu được hấp phụ bởi sàng phân tử để thực hiện quá trình khử nước và hấp phụ mercaptan. Khí đã được làm sạch sau quá trình khử nước và loại bỏ mercaptan đi vào bộ lọc bụi khí thành phẩm để loại bỏ bụi sàng phân tử, sau đó được xuất ra dưới dạng khí thành phẩm.
Sau khi hấp phụ một lượng nước và mercaptan nhất định, sàng phân tử cần được tái tạo. Sau khi lọc bụi khí sản phẩm, một phần khí sản phẩm được trích ra làm khí tái tạo. Sau khi khí được gia nhiệt đến 300 ℃ bằng lò nung, tháp được gia nhiệt dần đến 272 ℃ thông qua tháp khử lưu huỳnh bằng sàng phân tử, nơi quá trình hấp phụ đã hoàn tất, từ dưới lên trên, để nước và mercaptan được hấp phụ trên sàng phân tử có thể được tách ra và trở thành khí tái tạo giàu chất dinh dưỡng để hoàn thành quá trình tái tạo.
Thông số thiết kế
Năng suất xử lý tối đa 2200 m³/giờ
Áp suất hoạt động của hệ thống: 3,5~5,0 MPa.g
Áp suất thiết kế hệ thống 6,3 MPa.g
Nhiệt độ hấp phụ 44,9℃
