Установка очистки топливного газа от сероводорода

Введение

С развитием нашего общества мы выступаем за чистую энергию, поэтому спрос на природный газ как чистую энергию также растет. Однако в процессе добычи природного газа многие газовые скважины часто содержат сероводород, который вызывает коррозию оборудования и трубопроводов, загрязняет окружающую среду и ставит под угрозу здоровье людей. С развитием науки и техники широкое использование технологии десульфурации природного газа решило эти проблемы, но в то же время стоимость очистки и обработки природного газа соответственно возросла.

Принцип

Установка десульфурации на молекулярных ситах (также называемая десульфуризацией), также называемая установкой десульфурации молекулярных сит, является ключевым устройством в проекте очистки или кондиционирования природного газа.

Молекулярное сито представляет собой кристалл алюмосиликата щелочного металла со скелетной структурой и однородной микропористой структурой. Это адсорбент с отличными характеристиками, высокой адсорбционной способностью и селективностью адсорбции. Во-первых, в структуре молекулярного сита имеется множество каналов с одинаковым размером пор и аккуратно расположенными отверстиями, что не только обеспечивает очень большую площадь поверхности, но и ограничивает проникновение молекул, размер которых превышает размеры отверстий; Во-вторых, поверхность молекулярного сита имеет высокую полярность благодаря характеристикам ионной решетки, поэтому она обладает высокой адсорбционной способностью для ненасыщенных молекул, полярных молекул и поляризуемых молекул. Вода и сероводород являются полярными молекулами, а диаметр молекулы меньше диаметра пор молекулярного сита. Когда неочищенный газ, содержащий следы воды, проходит через слой молекулярного сита при комнатной температуре, следы воды и сероводорода поглощаются. Таким образом, содержание воды и сероводорода в сырьевом газе снижается, и реализуется цель обезвоживания и десульфурации. Процесс адсорбции молекулярного сита включает в себя капиллярную конденсацию и физическую адсорбцию, вызванную силой Ван-дер-Ваальса. Согласно уравнению Кельвина, капиллярная конденсация уменьшается с повышением температуры, тогда как физическая адсорбция является экзотермическим процессом, и ее адсорбция уменьшается с повышением температуры. и увеличивается с ростом давления; Поэтому процесс адсорбции молекулярных сит обычно проводят при низкой температуре и высоком давлении, а аналитическую регенерацию проводят при высокой температуре и пониженном давлении. Под действием высокой температуры, чистого и низкого давления регенерационного газа адсорбент на молекулярном сите высвобождает адсорбат из микропор в поток регенерационного газа до тех пор, пока количество адсорбата в адсорбенте не достигнет очень низкого уровня. Он также обладает способностью адсорбировать воду и сероводород из исходного газа, реализуя процесс регенерации и переработки сита.

Технологический процесс

Ход процесса показан на схеме. В установке используются три колонны: одна колонна для адсорбции, одна колонна для регенерации и одна колонна для охлаждения. Когда сырьевой газ поступает в установку, температура сырьевого газа снижается с помощью блока предварительного охлаждения, затем свободная вода удаляется коалесцентный сепаратор, а затем поступает в колонну обессеривания на молекулярных ситах А-801, А-802 и А-803. Вода и сероводород в исходном газе адсорбируются молекулярным ситом для реализации процесса обезвоживания и адсорбции сероводорода. Очищенный газ для обезвоживания и удаления сероводорода поступает в пылевой фильтр продуктового газа для удаления пыли молекулярного сита и экспортируется в виде Продуктовый газ.

Молекулярное сито требует регенерации после адсорбции определенного количества воды и сероводорода. Часть продуктового газа выводится из продуктового газа после фильтрации пыли в качестве регенерирующего газа. После того, как газ нагревается до 270 ℃ в нагревательной печи, башня постепенно нагревается до 270 ℃ сверху вниз через башню десульфуризации молекулярного сита, которая завершила процесс адсорбции, так что вода и сероводород адсорбируются на молекулярном сите. можно решить, чтобы стать богатым регенеративным газом и завершить процесс регенерации.

Богатый регенерационный газ после выхода из регенерационной башни поступает в конденсатор регенерационного газа для охлаждения примерно до 50 ℃, газ охлаждается и подается в факельный коллектор.

После регенерации башню молекулярного сита необходимо охладить. Чтобы полностью восстановить и использовать тепловую энергию, регенерирующий газ сначала используется в качестве холодного продувочного газа, а колонна охлаждается примерно до 50 ℃ сверху вниз через колонну десульфурации с молекулярными ситами, на которой завершается процесс регенерации. При этом он предварительно нагревается сам. После того, как холодный дутьевой газ выходит из градирни, он поступает в печь для нагрева регенерационного газа для нагрева, а затем регенерирует башню десульфурации с молекулярными ситами в качестве обедненного регенерационного газа. Устройство переключается каждые 8 ​​часов.

Проектный параметр