Waterstofsulfide brandstofgaszuiveringseenheid

Invoering

Met de ontwikkeling van onze samenleving pleiten wij voor schone energie, waardoor ook de vraag naar aardgas als schone energie toeneemt. Bij de exploitatie van aardgas bevatten veel gasbronnen echter vaak waterstofsulfide, wat corrosie van apparatuur en pijpleidingen zal veroorzaken, het milieu zal vervuilen en de menselijke gezondheid in gevaar zal brengen. Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie heeft het brede gebruik van aardgasontzwavelingstechnologie deze problemen opgelost, maar tegelijkertijd zijn de kosten van aardgaszuivering en -behandeling dienovereenkomstig gestegen.

Beginsel

Moleculaire zeefontzwaveling (ook wel ontzwaveling genoemd), ook wel moleculaire zeef-zoete skid genoemd, is een sleutelapparaat in het aardgaszuiverings- of aardgasconditioneringsproject.

Moleculaire zeef is een alkalimetaalaluminosilicaatkristal met skeletstructuur en uniforme microporeuze structuur. Het is een adsorbens met uitstekende prestaties, hoge adsorptiecapaciteit en adsorptieselectiviteit. Ten eerste zijn er veel kanalen met een uniforme poriegrootte en netjes gerangschikte gaten in de moleculaire zeefstructuur, die niet alleen een zeer groot oppervlak bieden, maar ook de toegang beperken van moleculen die groter zijn dan gaten; Ten tweede heeft het oppervlak van de moleculaire zeef een hoge polariteit vanwege de kenmerken van het ionenrooster, dus het heeft een hoog adsorptievermogen voor onverzadigde moleculen, polaire moleculen en polariseerbare moleculen. Water en waterstofsulfide zijn polaire moleculen en de moleculaire diameter is kleiner dan de poriediameter van de moleculaire zeef. Wanneer het ruwe gas dat sporenwater bevat bij kamertemperatuur door het moleculaire zeefbed gaat, worden sporenwater en waterstofsulfide geabsorbeerd. Zo wordt het gehalte aan water en waterstofsulfide in het voedingsgas verminderd en wordt het doel van dehydratatie en ontzwaveling gerealiseerd. Het adsorptieproces van moleculaire zeef omvat capillaire condensatie en fysieke adsorptie veroorzaakt door van der Waals-kracht. Volgens de Kelvin-vergelijking neemt capillaire condensatie af met de stijging van de temperatuur, terwijl fysieke adsorptie een exotherm proces is en de adsorptie ervan afneemt met de stijging van de temperatuur en neemt toe met de toename van de druk; Daarom wordt het adsorptieproces van moleculaire zeef gewoonlijk uitgevoerd bij lage temperatuur en hoge druk, terwijl de analytische regeneratie wordt uitgevoerd bij hoge temperatuur en verminderde druk. Onder invloed van regeneratiegas op hoge temperatuur, schoon en lage druk, geeft het adsorbens van de moleculaire zeef het adsorbaat in de microporie vrij in de regeneratiegasstroom totdat de hoeveelheid adsorbaat in het adsorbens een zeer laag niveau bereikt. Het heeft ook het vermogen om water en waterstofsulfide uit het voedingsgas te adsorberen, waardoor het regeneratie- en recyclingproces van de zeef wordt gerealiseerd.

Technologisch proces

De processtroom wordt weergegeven in het diagram. De unit gebruikt een proces met drie torens, één toren voor adsorptie, één toren voor regeneratie en één toren voor koeling. Wanneer het voedingsgas de unit binnenkomt, wordt de temperatuur van het voedingsgas verlaagd door de voorkoeleenheid, waarna het vrije water wordt verwijderd door de coalescentiescheider, en gaat dan de toren a-801, a-802 en a-803 van de moleculaire zeefontzwaveling binnen. Het water en waterstofsulfide in het voedingsgas worden geadsorbeerd door de moleculaire zeef om het dehydratatie- en waterstofsulfide-adsorptieproces te realiseren. Het gezuiverde gas voor dehydratatie en verwijdering van waterstofsulfide komt het productgasstoffilter binnen om het moleculaire zeefstof te verwijderen en wordt geëxporteerd als productgas.

De moleculaire zeef heeft regeneratie nodig na het adsorberen van een bepaalde hoeveelheid water en waterstofsulfide. Een deel van het productgas wordt na stoffiltratie als regeneratiegas uit het productgas geleid. Nadat het gas in de verwarmingsoven tot 270 ℃ is verwarmd, wordt de toren geleidelijk van boven naar beneden verwarmd tot 270 ℃ via de ontzwavelingstoren van de moleculaire zeef die het adsorptieproces heeft voltooid, zodat het water en waterstofsulfide op de moleculaire zeef worden geadsorbeerd kan worden opgelost om rijk regeneratiegas te worden en het regeneratieproces te voltooien.

Het rijke regeneratiegas komt na het verlaten van de regeneratietoren de regeneratiegascondensor binnen om te worden gekoeld tot ongeveer 50 ℃, en het gas wordt gekoeld en aan de fakkelkop geleverd.

De moleculaire zeeftoren moet na regeneratie worden gekoeld. Om warmte-energie volledig terug te winnen en te gebruiken, wordt het regeneratiegas eerst gebruikt als koudblaasgas en wordt de toren van boven naar beneden gekoeld tot ongeveer 50 ℃ via de ontzwavelingstoren met moleculaire zeef die het regeneratieproces heeft voltooid. Tegelijkertijd wordt het vanzelf voorverwarmd. Nadat het koude blazende gas de koeltoren verlaat, gaat het de regeneratiegasverwarmingsoven binnen voor verwarming en regenereert vervolgens de moleculaire zeefontzwavelingstoren als arm regeneratiegas. Het apparaat schakelt elke 8 uur.

Ontwerpparameter