Giới thiệu
Với sự phát triển của xã hội, chúng tôi ủng hộ năng lượng sạch, do đó nhu cầu về khí đốt tự nhiên như một nguồn năng lượng sạch cũng ngày càng tăng. Tuy nhiên, trong quá trình khai thác khí tự nhiên, nhiều giếng khí thường chứa hydro sunfua sẽ gây ăn mòn thiết bị, đường ống, gây ô nhiễm môi trường và nguy hiểm cho sức khỏe con người. Với sự phát triển của khoa học và công nghệ, việc sử dụng rộng rãi công nghệ khử lưu huỳnh khí tự nhiên đã giải quyết được những vấn đề này, nhưng đồng thời, chi phí cho việc lọc và xử lý khí tự nhiên cũng tăng theo.
Nguyên tắc
Rây khử lưu huỳnh phân tử (còn gọi là khử lưu huỳnh), còn được gọi là rãnh làm ngọt rây phân tử, là một thiết bị quan trọng trong dự án lọc khí tự nhiên hoặc điều hòa khí tự nhiên.
Sàng phân tử là một tinh thể aluminosilicate kim loại kiềm có cấu trúc khung xương và cấu trúc vi mô đồng nhất. Nó là một chất hấp phụ có hiệu suất tuyệt vời, khả năng hấp phụ cao và tính chọn lọc hấp phụ. Thứ nhất, có nhiều kênh với kích thước lỗ đồng đều và các lỗ được sắp xếp gọn gàng trong cấu trúc sàng phân tử, không chỉ mang lại diện tích bề mặt rất lớn mà còn hạn chế sự xâm nhập của các phân tử lớn hơn lỗ; Thứ hai, bề mặt sàng phân tử có độ phân cực cao do đặc tính của mạng ion nên có khả năng hấp phụ cao đối với các phân tử chưa bão hòa, phân tử phân cực và phân tử phân cực. Nước và hydro sunfua là các phân tử phân cực và đường kính phân tử nhỏ hơn đường kính lỗ rỗng của sàng phân tử. Khi khí thô chứa vết nước đi qua lớp sàng phân tử ở nhiệt độ phòng, nước vết và hydro sunfua được hấp thụ, do đó, hàm lượng nước và hydro sunfua trong khí cấp sẽ giảm và mục đích khử nước và khử lưu huỳnh được thực hiện. Quá trình hấp phụ của sàng phân tử bao gồm ngưng tụ mao quản và hấp phụ vật lý do lực van der Waals gây ra. Theo phương trình Kelvin, sự ngưng tụ mao quản giảm khi nhiệt độ tăng, trong khi hấp phụ vật lý là một quá trình tỏa nhiệt và sự hấp phụ của nó giảm khi tăng nhiệt độ và tăng khi áp suất tăng; Do đó, quá trình hấp phụ của rây phân tử thường được thực hiện ở nhiệt độ thấp và áp suất cao, trong khi quá trình tái sinh phân tích được thực hiện ở nhiệt độ cao và áp suất giảm. Dưới tác dụng của khí tái sinh nhiệt độ cao, sạch và áp suất thấp, chất hấp phụ rây phân tử giải phóng chất hấp phụ trong micropore vào dòng khí tái sinh cho đến khi lượng chất hấp phụ trong chất hấp phụ đạt mức rất thấp. Nó cũng có khả năng hấp phụ nước và hydro sunfua từ khí cấp, thực hiện quá trình tái sinh và tái chế của sàng.
Quy trình công nghệ
Luồng quy trình được thể hiện trong sơ đồ. Thiết bị áp dụng quy trình ba tháp, một tháp hấp phụ, một tháp tái sinh và một tháp làm mát. Khi khí cấp vào thiết bị, nhiệt độ của khí cấp sẽ giảm bởi bộ phận làm mát trước, sau đó nước tự do sẽ được loại bỏ bởi thiết bị phân tách kết tụ, sau đó đi vào tháp khử lưu huỳnh rây phân tử a-801, a-802 và a-803. Nước và hydro sunfua trong khí cấp được hấp phụ bởi rây phân tử để thực hiện quá trình hấp phụ khử nước và hydro sunfua. Khí tinh khiết để khử nước và loại bỏ hydro sunfua đi vào bộ lọc bụi khí sản phẩm để loại bỏ bụi rây phân tử và được xuất khẩu dưới dạng khí sản phẩm.
Sàng phân tử cần được tái sinh sau khi hấp phụ một lượng nước và hydro sunfua nhất định. Một phần khí sản phẩm được dẫn ra khỏi khí sản phẩm sau khi lọc bụi làm khí tái sinh. Sau khi khí được làm nóng đến 270oC trong lò gia nhiệt, tháp được làm nóng dần đến 270oC từ trên xuống dưới thông qua tháp khử lưu huỳnh rây phân tử đã hoàn thành quá trình hấp phụ, để nước và hydro sunfua hấp phụ trên rây phân tử có thể được giải quyết để trở thành khí tái sinh phong phú và hoàn thành quá trình tái sinh.
Khí tái sinh phong phú sau khi rời khỏi tháp tái sinh đi vào bình ngưng khí tái sinh để được làm mát đến khoảng 50oC, khí được làm mát và cung cấp cho đầu đốt.
Tháp sàng phân tử cần được làm mát sau khi tái sinh. Để phục hồi hoàn toàn và sử dụng năng lượng nhiệt, khí tái sinh trước tiên được sử dụng làm khí thổi lạnh và tháp được làm lạnh đến khoảng 50oC từ trên xuống dưới thông qua tháp khử lưu huỳnh rây phân tử đã hoàn tất quá trình tái sinh. Đồng thời, nó được làm nóng trước. Sau khi khí thổi lạnh thoát ra khỏi tháp giải nhiệt, nó đi vào lò gia nhiệt khí tái sinh để gia nhiệt, sau đó tái sinh tháp khử lưu huỳnh rây phân tử thành khí tái sinh nạc. Thiết bị sẽ chuyển đổi cứ sau 8 giờ.
Thông số thiết kế
| Công suất xử lý tối đa | 2200 St.m3/giờ |
| Áp suất vận hành hệ thống | 3,5 ~ 5,0MPa.g |
| Áp lực thiết kế hệ thống | 6,3MPa.g |
| Nhiệt độ hấp phụ | 44,9oC |
