Unité de purification de gaz combustible au sulfure d'hydrogène

Introduction

Avec le développement de notre société, nous prônons l’énergie propre, de sorte que la demande de gaz naturel en tant qu’énergie propre augmente également. Cependant, lors de l'exploitation du gaz naturel, de nombreux puits de gaz contiennent souvent du sulfure d'hydrogène, ce qui provoquera la corrosion des équipements et des pipelines, polluera l'environnement et mettra en danger la santé humaine. Avec le développement de la science et de la technologie, l'utilisation généralisée de la technologie de désulfuration du gaz naturel a résolu ces problèmes, mais en même temps, le coût de la purification et du traitement du gaz naturel a augmenté en conséquence.

Principe

Le dérapage de désulfuration par tamis moléculaire (également appelé désulfuration), également appelé dérapage d'adoucissement par tamis moléculaire, est un dispositif clé dans les projets de purification ou de conditionnement du gaz naturel.

Le tamis moléculaire est un cristal d'aluminosilicate de métal alcalin avec une structure squelettique et une structure microporeuse uniforme. C'est un adsorbant avec d'excellentes performances, une capacité d'adsorption élevée et une sélectivité d'adsorption. Premièrement, il existe de nombreux canaux avec des pores de taille uniforme et des trous bien disposés dans la structure du tamis moléculaire, ce qui non seulement offre une très grande surface, mais limite également l'entrée de molécules plus grandes que les trous ; Deuxièmement, la surface du tamis moléculaire a une polarité élevée en raison des caractéristiques du réseau ionique, elle a donc une capacité d'adsorption élevée pour les molécules insaturées, les molécules polaires et les molécules polarisables. L'eau et le sulfure d'hydrogène sont des molécules polaires et le diamètre moléculaire est inférieur au diamètre des pores du tamis moléculaire. Lorsque le gaz brut contenant des traces d'eau passe à travers le lit de tamis moléculaire à température ambiante, les traces d'eau et le sulfure d'hydrogène sont absorbés. Ainsi, la teneur en eau et en sulfure d'hydrogène dans le gaz d'alimentation est réduite et l'objectif de déshydratation et de désulfuration est atteint. Le processus d'adsorption du tamis moléculaire comprend la condensation capillaire et l'adsorption physique provoquée par la force de Van der Waals. Selon l'équation de Kelvin, la condensation capillaire diminue avec l'augmentation de la température, tandis que l'adsorption physique est un processus exothermique et son adsorption diminue avec l'augmentation de la température. et augmente avec l'augmentation de la pression ; Par conséquent, le processus d’adsorption du tamis moléculaire est généralement effectué à basse température et haute pression, tandis que la régénération analytique est effectuée à haute température et pression réduite. Sous l'action d'un gaz de régénération à haute température, propre et basse pression, l'adsorbant à tamis moléculaire libère l'adsorbat dans le micropore dans le flux de gaz de régénération jusqu'à ce que la quantité d'adsorbat dans l'adsorbant atteigne un niveau très faible. Il a également la capacité d'adsorber l'eau et le sulfure d'hydrogène du gaz d'alimentation, réalisant ainsi le processus de régénération et de recyclage du tamis.

Processus technologique

Le flux du processus est illustré dans le diagramme. L'unité adopte un processus à trois tours, une tour pour l'adsorption, une tour pour la régénération et une tour pour le refroidissement. Lorsque le gaz d'alimentation entre dans l'unité, la température du gaz d'alimentation est réduite par l'unité de pré-refroidissement, puis l'eau libre est éliminée par le séparateur de coalescence, puis entre dans la tour de désulfuration par tamis moléculaire a-801, a-802 et a-803. L'eau et le sulfure d'hydrogène contenus dans le gaz d'alimentation sont adsorbés par le tamis moléculaire pour réaliser le processus de déshydratation et d'adsorption du sulfure d'hydrogène. Le gaz purifié pour la déshydratation et l'élimination du sulfure d'hydrogène entre dans le filtre à poussière de gaz produit pour éliminer la poussière du tamis moléculaire et est exporté sous forme de gaz produit.

Le tamis moléculaire doit être régénéré après avoir adsorbé une certaine quantité d'eau et de sulfure d'hydrogène. Une partie du gaz produit est évacuée du gaz produit après filtration des poussières en tant que gaz de régénération. Une fois le gaz chauffé à 270 ℃ dans le four de chauffage, la tour est progressivement chauffée à 270 ℃ de haut en bas à travers la tour de désulfuration du tamis moléculaire qui a terminé le processus d'adsorption, de sorte que l'eau et le sulfure d'hydrogène soient adsorbés sur le tamis moléculaire peut être résolu pour devenir un gaz de régénération riche et terminer le processus de régénération.

Le gaz de régénération riche après avoir quitté la tour de régénération entre dans le condenseur de gaz de régénération pour être refroidi à environ 50 ℃, et le gaz est refroidi et fourni au collecteur de torche.

La tour de tamis moléculaire doit être refroidie après régénération. Afin de récupérer et d'utiliser pleinement l'énergie thermique, le gaz de régénération est d'abord utilisé comme gaz de soufflage à froid, et la tour est refroidie à environ 50 ℃ de haut en bas à travers la tour de désulfuration à tamis moléculaire qui a terminé le processus de régénération. En même temps, il se préchauffe tout seul. Une fois que le gaz de soufflage froid sort de la tour de refroidissement, il entre dans le four de chauffage au gaz de régénération pour être chauffé, puis régénère la tour de désulfuration par tamis moléculaire en tant que gaz de régénération pauvre. L'appareil commute toutes les 8 heures.

Paramètre de conception