คำอธิบาย
การแยกก๊าซธรรมชาติ (decarbonization) ลื่นไถลเป็นอุปกรณ์สำคัญในการทำให้บริสุทธิ์หรือบำบัดก๊าซธรรมชาติ PSA เป็นเทคโนโลยีการแยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่พลังงานต่ำซึ่งสามารถดูดซับ CO2 และขจัดการดูดซึมโดยการเปลี่ยนความดันในการทำงาน เทคโนโลยีนี้มักจะดูดซับและแยก CO2 ออกจากก๊าซธรรมชาติที่ความดันใช้งาน 0.5~1MPa จากนั้นจึงผ่านการสลายแบบสุญญากาศเพื่อสร้างตัวดูดซับใหม่ให้เสร็จสมบูรณ์ วิธี PSA เป็นวิธีการดูดซับทางกายภาพ แม้ว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการดูดซับทางเคมี ความสามารถในการดูดซับนั้นมีจำกัดและความสามารถในการคัดเลือกต่ำ อย่างไรก็ตาม กระบวนการ PSA นั้นเรียบง่าย ตัวดูดซับมีอายุการใช้งานยาวนาน สร้างใหม่ได้ง่าย และใช้พลังงานต่ำ ในขณะเดียวกัน ยังมีข้อได้เปรียบ เช่น ระบบอัตโนมัติสูง ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมที่ดี และความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงานสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องรับมือกับก๊าซป้อนแรงดันสูง มักจะไม่จำเป็นต้องเพิ่มแรงดันอีกครั้ง วิธี PSA สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิห้องโดยไม่จำเป็นต้องทำความร้อนและความเย็น ช่วยประหยัดพลังงานได้ 1-2 เท่า เมื่อเทียบกับวิธี TSA ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อเปรียบเทียบกับวิธี TSA ที่เทียบเท่าแล้ว วิธี PSA ต้องใช้ปริมาณการดูดซับน้อยกว่ามาก
ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในมาตรฐานคุณภาพก๊าซธรรมชาติไม่ควรเกิน 3% และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำหลังเหล็กมีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรงมาก หากค่า PH เท่ากัน อัตราส่วนความเป็นกรดของคาร์บอนไดออกไซด์ก็จะสูงขึ้นเช่นกัน ดังนั้นระดับการกัดกร่อนของคาร์บอนไดออกไซด์บนเหล็กก็จะสูงขึ้นเช่นกัน
การดูดซับด้วยแรงดันสวิง (PSA) เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่ใช้ในการแยกส่วนผสมก๊าซในเทคโนโลยีการแยกการดูดซับ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการดูดซับสารเคมีแบบดั้งเดิม เทคโนโลยี PSA มีความน่าสนใจในเชิงเศรษฐกิจสำหรับการกำจัดและนำ H2S และ CO2 กลับมาใช้ใหม่จากก๊าซธรรมชาติ และกำลังได้รับการพัฒนาอย่างจริงจัง
เทคโนโลยีการแยกก๊าซ PSA มีข้อดีคือใช้งานง่าย สูญเสียแรงดันต่ำ สูญเสียน้ำขณะกำจัด CO2 มีจุดน้ำค้างต่ำของก๊าซบริสุทธิ์และน้ำ และผลิตภัณฑ์สามารถตอบสนองข้อกำหนดในการส่งออกก๊าซได้ PSA สามารถใช้สำหรับความเข้มข้นของ CO2 และการกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์แบบเลือกสรรในก๊าซธรรมชาติ
แผนภูมิการไหล
การดูดซับถูกดำเนินการภายใต้ความดัน และการขจัดการดูดซึมถูกดำเนินการภายใต้ความดันที่ลดลง เนื่องจากวงจรการดูดซับสั้นและความร้อนในการดูดซับไม่สามารถกระจายออกไปได้ทันเวลา จึงสามารถนำมาใช้ในการสลายได้ ดังนั้นอุณหภูมิของเตียงดูดซับที่เกิดจากความร้อนของการดูดซับและความร้อนจากการดูดซับจึงมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย ซึ่งถือได้ว่าเป็นกระบวนการไอความร้อน การทำงานของเตียงดูดซับแบบคงที่เดี่ยว ไม่ว่าจะเป็นการดูดซับแบบแกว่งอุณหภูมิหรือการดูดซับแบบแกว่งแรงดัน เนื่องจากตัวดูดซับจำเป็นต้องสร้างใหม่ การดูดซับจึงไม่ต่อเนื่อง ในอุตสาหกรรม มีการใช้เบดการดูดซับตั้งแต่ 2 เบดขึ้นไป เพื่อให้การดูดซับและการงอกใหม่ของเบดการดูดซับดำเนินการสลับกัน (หรือในวงจรหมุนเวียน) เพื่อให้มั่นใจว่ากระบวนการดูดซับทั้งหมดมีความต่อเนื่อง
คุณสมบัติการใช้งาน
ประสิทธิภาพของการลื่นไถลการดูดซับแบบสวิงแบบแกว่งด้วยแรงดันคือ 90% CO2 สามารถแยกออกได้โดยการเปลี่ยนแปลงความดันและการดูดซับทางกายภาพ โดยไม่มีปฏิกิริยาทางเคมี นอกเหนือจากการกำจัด CO2 แล้ว เทคโนโลยี PSA ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการกู้คืนและการทำให้บริสุทธิ์ของ H2, CH4, CO, CO2 และก๊าซอื่นๆ
