תיאור
החלקת גז טבעי (decarbonization) היא מכשיר מפתח בטיהור או טיפול בגז טבעי. PSA היא טכנולוגיית שחרור פחמן באנרגיה נמוכה המשיגה ספיחת ופירוק CO2 על ידי שינוי לחץ הפעולה. טכנולוגיה זו בדרך כלל סופחת ומפרידה CO2 מהגז הטבעי בלחץ פעולה של 0.5~1MPa, ולאחר מכן עוברת ספיגה בוואקום כדי להשלים את התחדשות הסופח. שיטת ה-PSA שייכת לספיחה פיזיקלית, אם כי בהשוואה לספיחה כימית, יכולת הספיחה שלה מוגבלת והסלקטיביות שלה נמוכה; עם זאת, זרימת תהליך ה-PSA פשוטה, לסופח חיי שירות ארוכים, קל לשיקום וצריכת אנרגיה נמוכה. יחד עם זאת, יש לו גם יתרונות כמו אוטומציה גבוהה, יתרונות סביבתיים טובים וגמישות תפעולית גבוהה. במיוחד כאשר עוסקים בגז הזנה בלחץ גבוה, לרוב אין צורך ללחוץ עליו שוב. ניתן להפעיל את שיטת PSA בטמפרטורת החדר ללא צורך בחימום וקירור, חיסכון בצריכת אנרגיה פי 1-2 בהשוואה לשיטת TSA; יתרה מכך, בהשוואה לשיטת ה-TSA המקבילה, שיטת ה-PSA דורשת הרבה פחות מינון ספיחה.
תכולת הפחמן הדו חמצני בתקן איכות הגז הטבעי לא צריכה להיות יותר מ-3%. ופחמן דו חמצני במים לאחר הפלדה יש חומר קורוזיבי חזק מאוד. אם ערך ה-PH זהה, גם יחס החומציות של פחמן דו חמצני גבוה יותר, ולכן גם דרגת הקורוזיה של פחמן דו חמצני על פלדה גבוהה יותר.
ספיחה בתנופת לחץ (PSA) היא טכנולוגיה חדשה המשמשת להפרדת תערובת גזים בטכנולוגיית הפרדת ספיחה. בהשוואה לשיטת הספיגה הכימית המסורתית, טכנולוגיית PSA אטרקטיבית מבחינה כלכלית להסרה והשבה של H2S ו-CO2 מגז טבעי, והיא נמצאת בפיתוח נמרץ.
לטכנולוגיית הפרדת גז PSA יש יתרונות של פעולה פשוטה, אובדן לחץ נמוך, התייבשות תוך הסרת CO2, נקודת טל נמוכה של גז ומים מטוהרים, והמוצרים יכולים לעמוד בדרישות של ייצוא גז. ניתן להשתמש ב-PSA לריכוז CO2 והסרה סלקטיבית בגז טבעי.
תרשים זרימה
הספיחה בוצעה בלחץ והספיחה בוצעה בלחץ מופחת. מכיוון שמחזור הספיחה קצר ולא ניתן לפזר את חום הספיחה בזמן, ניתן להשתמש בו לספיחה. לכן, הטמפרטורה של מצע הספיחה הנגרמת על ידי חום הספיחה וחום הספיחה משתנה מעט, מה שניתן להתייחס אליו כתהליך איזותרמי. פעולת מיטת ספיחה קבועה יחידה, בין אם מדובר בספיחת תנודת טמפרטורה או ספיחה בתנודת לחץ, מכיוון שיש צורך לשחזר את הסופח, הספיחה היא לסירוגין. בתעשייה משתמשים בשתי מיטות ספיחה או יותר, כך שהספיחה וההתחדשות של מצע הספיחה מתבצעים לסירוגין (או בתורו מחזור), כדי להבטיח את המשכיות כל תהליך הספיחה.
תכונות פונקציונליות
היעילות של החלקת ספיחה בתנופת לחץ היא 90%. ניתן להפריד את CO2 על ידי שינוי לחץ וספיחה פיזית, ללא תגובה כימית. בנוסף להסרת CO2, טכנולוגיית PSA נמצאת בשימוש נרחב בהתאוששות וטיהור של H2, CH4, CO, CO2 וגזים אחרים.
