وحدة تنقية غاز وقود كبريتيد الهيدروجين

مقدمة

مع تطور مجتمعنا، ندعو إلى الطاقة النظيفة، وبالتالي فإن الطلب على الغاز الطبيعي كطاقة نظيفة يتزايد أيضًا. ومع ذلك، في عملية استغلال الغاز الطبيعي، غالبًا ما تحتوي العديد من آبار الغاز على كبريتيد الهيدروجين، مما يتسبب في تآكل المعدات وخطوط الأنابيب، ويلوث البيئة ويعرض صحة الإنسان للخطر. مع تطور العلم والتكنولوجيا، أدى الاستخدام الواسع النطاق لتكنولوجيا إزالة الكبريت من الغاز الطبيعي إلى حل هذه المشكلات، ولكن في الوقت نفسه، زادت تكلفة تنقية الغاز الطبيعي ومعالجته وفقًا لذلك.

مبدأ

إن لوح إزالة الكبريت من المنخل الجزيئي (يسمى أيضًا إزالة الكبريت) ، والذي يسمى أيضًا لوح تحلية المنخل الجزيئي، هو جهاز رئيسي في مشروع تنقية الغاز الطبيعي أو تكييف الغاز الطبيعي.

المنخل الجزيئي عبارة عن بلورة ألومينوسيليكات معدنية قلوية ذات هيكل عظمي وبنية مسامية صغيرة موحدة. إنها مادة ماصة ذات أداء ممتاز وقدرة امتصاص عالية وانتقائية للامتصاص. أولاً، هناك العديد من القنوات ذات حجم مسام موحد وثقوب مرتبة بدقة في هيكل المنخل الجزيئي، والتي لا توفر مساحة سطحية كبيرة جدًا فحسب، بل تحد أيضًا من دخول الجزيئات الأكبر من الثقوب؛ ثانيا، سطح المنخل الجزيئي لديه قطبية عالية بسبب خصائص الشبكة الأيونية، لذلك لديه قدرة امتصاص عالية للجزيئات غير المشبعة، والجزيئات القطبية والجزيئات القابلة للاستقطاب. الماء وكبريتيد الهيدروجين عبارة عن جزيئات قطبية، والقطر الجزيئي أصغر من قطر مسام المنخل الجزيئي. عندما يمر الغاز الخام المحتوي على الماء النزر عبر طبقة المنخل الجزيئي في درجة حرارة الغرفة، يتم امتصاص الماء النزر وكبريتيد الهيدروجين، وبالتالي، يتم تقليل محتوى الماء وكبريتيد الهيدروجين في غاز التغذية، ويتحقق غرض الجفاف وإزالة الكبريت. تتضمن عملية الامتزاز للمنخل الجزيئي التكثيف الشعري والامتزاز الفيزيائي الناتج عن قوة فان دير فالس. وبحسب معادلة كلفن، فإن التكثيف الشعري يتناقص مع زيادة درجة الحرارة، في حين أن الامتزاز الفيزيائي هو عملية طاردة للحرارة، ويتناقص امتزازه مع زيادة درجة الحرارة ويزداد مع زيادة الضغط؛ ولذلك، فإن عملية الامتزاز للمنخل الجزيئي تتم عادةً عند درجة حرارة منخفضة وضغط مرتفع، في حين يتم إجراء التجديد التحليلي عند درجة حرارة عالية وضغط منخفض. تحت تأثير ارتفاع درجة الحرارة، وغاز التجديد النظيف والضغط المنخفض، يقوم المنخل الجزيئي الممتز بإطلاق المادة الممتزة في المسام الصغيرة إلى تدفق غاز التجديد حتى تصل كمية المادة الممتزة في المادة المازة إلى مستوى منخفض جدًا. كما أنه لديه القدرة على امتصاص الماء وكبريتيد الهيدروجين من غاز التغذية، مما يحقق عملية التجديد وإعادة التدوير للغربال.

العملية التكنولوجية

يظهر تدفق العملية في الرسم البياني. تعتمد الوحدة عملية ثلاثة أبراج، برج واحد للامتزاز، برج واحد للتجديد وبرج واحد للتبريد. عندما يدخل غاز التغذية إلى الوحدة، يتم تقليل درجة حرارة غاز التغذية بواسطة وحدة التبريد المسبق، ثم تتم إزالة الماء الحر عن طريق فاصل الالتحام، ومن ثم يدخل إلى برج إزالة الكبريت من المنخل الجزيئي a-801، a-802 وa-803. يتم امتصاص الماء وكبريتيد الهيدروجين الموجود في غاز التغذية بواسطة المنخل الجزيئي لتحقيق عملية امتصاص الجفاف وكبريتيد الهيدروجين. يدخل الغاز المنقى لإزالة الماء والجفاف كبريتيد الهيدروجين إلى مرشح غبار غاز المنتج لإزالة غبار المنخل الجزيئي ويتم تصديره على شكل غاز المنتج.

يحتاج المنخل الجزيئي إلى التجديد بعد امتصاص كمية معينة من الماء وكبريتيد الهيدروجين. يتم إخراج جزء من غاز المنتج من غاز المنتج بعد ترشيح الغبار كغاز تجديد. بعد تسخين الغاز إلى 270 درجة مئوية في فرن التسخين، يتم تسخين البرج تدريجيًا إلى 270 درجة مئوية من أعلى إلى أسفل من خلال برج إزالة الكبريت المنخل الجزيئي الذي أكمل عملية الامتزاز، بحيث يتم امتصاص الماء وكبريتيد الهيدروجين على المنخل الجزيئي يمكن حلها لتصبح غنية بغاز التجديد وإكمال عملية التجديد.

يدخل غاز التجديد الغني بعد مغادرة برج التجديد إلى مكثف غاز التجديد ليتم تبريده إلى حوالي 50 درجة مئوية، ويتم تبريد الغاز وإمداده إلى رأس الشعلة.

يحتاج برج الغربال الجزيئي إلى التبريد بعد التجديد. من أجل استعادة واستخدام الطاقة الحرارية بالكامل، يتم استخدام غاز التجديد أولاً كغاز نفخ بارد، ويتم تبريد البرج إلى حوالي 50 درجة مئوية من الأعلى إلى الأسفل من خلال برج إزالة الكبريت من الغربال الجزيئي الذي أكمل عملية التجديد. وفي الوقت نفسه، يتم تسخينه من تلقاء نفسه. بعد أن يخرج غاز النفخ البارد من برج التبريد، فإنه يدخل إلى فرن تسخين غاز التجديد للتسخين، ثم يقوم بتجديد برج إزالة الكبريت من المنخل الجزيئي كغاز تجديد خالي من الدهون. الجهاز يتحول كل 8 ساعات.

معلمة التصميم