Jedinica za pročišćavanje gorivnog plina sumporovodika

Uvod

S razvojem našeg društva zagovaramo čistu energiju, pa se povećava i potražnja za prirodnim plinom kao čistim energentom. Međutim, u procesu eksploatacije prirodnog plina, mnoge plinske bušotine često sadrže vodikov sulfid, koji će uzrokovati koroziju opreme i cjevovoda, zagađivati ​​okoliš i ugrožavati zdravlje ljudi. S razvojem znanosti i tehnologije, široka uporaba tehnologije odsumporavanja prirodnog plina riješila je te probleme, ali su u isto vrijeme troškovi pročišćavanja i obrade prirodnog plina porasli u skladu s tim.

Načelo

Uređaj za odsumporavanje molekularnim sitom (također nazvan odsumporavanje), koji se također naziva i mehanizam za zaslađivanje molekularnim sitom, ključni je uređaj u projektu pročišćavanja ili kondicioniranja prirodnog plina.

Molekularno sito je aluminosilikatni kristal alkalijskog metala s skeletnom strukturom i jedinstvenom mikroporoznom strukturom. To je adsorbent s izvrsnim učinkom, visokim kapacitetom adsorpcije i selektivnošću adsorpcije. Prvo, postoji mnogo kanala s ujednačenom veličinom pora i uredno raspoređenim rupama u strukturi molekularnog sita, što ne samo da daje vrlo veliku površinu, već također ograničava ulazak molekula većih od rupa; Drugo, površina molekularnog sita ima visoku polarnost zbog karakteristika ionske rešetke, tako da ima visok kapacitet adsorpcije za nezasićene molekule, polarne molekule i molekule koje se mogu polarizirati. Voda i sumporovodik su polarne molekule, a molekularni promjer je manji od promjera pora molekularnog sita. Kada sirovi plin koji sadrži vodu u tragovima prolazi kroz sloj molekularnog sita na sobnoj temperaturi, voda u tragovima i sumporovodik se apsorbiraju. Dakle, sadržaj vode i sumporovodika u napojnom plinu se smanjuje i ostvaruje se svrha dehidracije i odsumporavanja. Adsorpcijski proces molekularnog sita uključuje kapilarnu kondenzaciju i fizičku adsorpciju uzrokovanu van der Waalsovom silom. Prema Kelvinovoj jednadžbi, kapilarna kondenzacija opada s porastom temperature, dok je fizikalna adsorpcija egzotermni proces, a njena adsorpcija opada s porastom temperature. i raste s porastom tlaka; Stoga se proces adsorpcije molekularnog sita obično provodi pri niskoj temperaturi i visokom tlaku, dok se analitička regeneracija provodi pri visokoj temperaturi i sniženom tlaku. Pod djelovanjem visokotemperaturnog, čistog i niskotlačnog regeneracijskog plina, adsorbent molekularnog sita otpušta adsorbat u mikroporama u protok regeneracijskog plina sve dok količina adsorbata u adsorbensu ne dosegne vrlo nisku razinu. Također ima sposobnost adsorpcije vode i sumporovodika iz dovodnog plina, ostvarujući proces regeneracije i recikliranja sita.

Tehnološki proces

Tijek procesa prikazan je na dijagramu. Jedinica ima proces s tri tornja, jedan toranj za adsorpciju, jedan toranj za regeneraciju i jedan toranj za hlađenje. Kada napojni plin uđe u jedinicu, temperatura napojnog plina se smanjuje pomoću jedinice za predhlađenje, a zatim se slobodna voda uklanja pomoću separator koalescencije, a zatim ulazi u toranj za odsumporavanje molekularnog sita a-801, a-802 i a-803. Voda i sumporovodik u dovodnom plinu adsorbira molekularno sito kako bi se ostvario proces dehidracije i adsorpcije sumporovodika. Pročišćeni plin za dehidraciju i uklanjanje sumporovodika ulazi u filtar za prašinu plina proizvoda kako bi se uklonila prašina molekularnog sita i izvozi se kao proizvodni plin.

Molekularno sito treba regeneraciju nakon adsorpcije određene količine vode i sumporovodika. Dio produktnog plina odvodi se iz proizvodnog plina nakon filtracije prašine kao regeneracijski plin. Nakon što se plin zagrije na 270 ℃ u peći za grijanje, toranj se postupno zagrijava na 270 ℃ odozgo prema dolje kroz toranj za odsumporavanje molekularnog sita koji je završio proces adsorpcije, tako da su voda i sumporovodik adsorbirani na molekularnom situ može se razriješiti da postane bogat regeneracijski plin i završi proces regeneracije.

Bogati regeneracijski plin nakon napuštanja regeneracijskog tornja ulazi u kondenzator regeneracijskog plina kako bi se ohladio na oko 50 ℃, a plin se hladi i dovodi u kolektor baklje.

Toranj molekularnog sita treba ohladiti nakon regeneracije. Kako bi se u potpunosti povratila i iskoristila toplinska energija, plin za regeneraciju se prvo koristi kao plin za hladno puhanje, a toranj se hladi na oko 50 ℃ od vrha do dna kroz toranj za odsumporavanje molekularnog sita koji je završio proces regeneracije. Istodobno se sam predgrijava. Nakon što hladni plin za puhanje izađe iz rashladnog tornja, ulazi u peć za grijanje regeneracijskog plina radi grijanja, a zatim regenerira toranj za odsumporavanje molekularnog sita kao siromašni regeneracijski plin. Uređaj se prebacuje svakih 8 sati.

Parametar dizajna