Equipamento de desacido de gás de carvão

Desácido do gás do carvãoLimpezaO processo inclui essencialmente gásDesácido, Desidratação DesmercurizaçãoSistemaprocesso,Primeiro...Após o pré-tratamento, a respiração do poço da palanca entra diretamente na palanca de limpeza, o processo de desacido (principalmente o dióxido de carbono e o sulfeto de hidrogênio) usa o método de absorção de solventes, o absorvente éMDEA； O processo de desidratação usa uma seta molecular para remover as traces de umidade; Os hidrocarbonetos pesados removidos entram diretamente no tratamento de combustão do sistema de tocha; O processo de desmercúrio utiliza o método de adsorção de carvão ativo por enxofre;

1、Equipamento completo para desácido de gás de carvãoTirarCO₂Escolha do processo

O que está contido no gás naturalCO₂Coletivamente conhecidos como gases ácidos, sua presença pode causar corrosão de metais e poluir o ambiente. Além disso,CO₂O teor excessivo diminui o valor térmico do gás natural. Portanto, o conteúdo de componentes ácidos no gás natural deve ser rigorosamente controlado para atender aos requisitos de qualidade do processo e do produto.

Os métodos usados ​​para a remoção do gás ácido do gás natural são o método de absorção de solventes, o método de absorção física, o método de redução de oxidação e o método de adsorção de tela molecular. Método de absorção de solventes atualmente comum * e amplamente utilizado. É baseado em reações químicas reversíveis, solvente alcalino como método de desenxofre de absorvente, solvente e componentes ácidos no gás (principalmenteCO₂a reação produz compostos; O líquido rico que absorve o gás ácido pode ser decomposto e liberar o gás ácido sob condições de alta temperatura e baixa pressão, o que permite a utilização reciclada do solvente.

Os solventes usados ​​no método de absorção de solventes são geralmente etanolaminas, principalmente etanolaminas (MEA）、 Dietanolamina (DEA), diisopropanolamina (DIPA), metildietanolamina (MDEA), etc. Considerando a aplicabilidade e a economia, este esquema escolheu a metildietanolamina (MDEA) como solvente para a remoção de gases ácidos.

MDEA (N-Metyldiethanolamine) ou N-metildietanolamina, com fórmula molecular CH₃N(CH)₂CH₂OH)₂Peso molecular.119,2, ponto de ebulição 246 ~ 248 ° C, ponto de inflamação 260 ° C, ponto de coagulação -21 ° C, vaporização de calor potencial 519,16 kJ / kg, pode ser misturado com água e álcool, pouco solúvel em éter. Em certas condições, os gases ácidos como o dióxido de carbono têm uma forte capacidade de absorção, e a reação é pequena, a temperatura de desabsorção é baixa, as propriedades químicas são estáveis, não tóxicas e não se degradam.

puroSolução MDEA e CO₂Não reagiu, mas a solução de águaCO₂Pode reagir da seguinte forma:

CO₂ + H₂O == A⁺ + HCO₃^- (1)

H⁺ + R₂NCH₃ == R₂NCH₃H⁺ (2)

Forma (1) controlado pela membrana líquida, a taxa de reação é extremamente lenta, a fórmula (2) é a reação instantânea reversível, portanto, a fórmula (1) é a absorção de CO pela MDEA₂passos de controle para acelerar a taxa de absorção, naAdição de ativante à solução de MDEA (R)₂^/NHDepois, a reação é realizada da seguinte forma:

R₂^/NH + CO₂ == R₂^/NCOOH (3)

R₂^/NCOOH + R₂NCH₃ + H₂O == R₂^/NH + R₂CH₃NH⁺HCO₃^- (4)

(3)+(4)：

R₂NCH₃+ CO₂ + H₂O == R₂CH₃NH⁺HCO₃^- (5)

por forma (3)-(5) O ativo absorve o CO₂Transmissão para a fase líquidaCO₂acelera significativamente a velocidade de reação.A molécula MDEA contém um grupo tetramino que absorve o CO.₂Depois da geração de hidrocarbonato, a regeneração de aquecimento é muito menor do que o calor necessário para a geração de aminoformiatos de betamina.

Em termos de consumo de energia, escala de processamento e custos operacionais de investimento,O método de amina líquida MDEA é o processo mais adequado, portanto, este esquema escolhe o método de amina líquida MDEA desacido.

O gás bruto entra na unidade de gás desácido, esta unidade adota MDEA SoluçãoRemoção do gás da matéria-prima CO2 e H2S gasos ácidos.

O gás natural entra da parte inferior da torre de absorção e passa pela torre de absorção de baixo para cima; * Depois da regeneração MDEA 溶líquido(Liquidos pobres)）Entrar da parte superior da torre de absorção, de cima para baixo através da torre de absorção, fluxo inverso MDEA Soluçãocom o gás natural dentro da torre de absorção, CO2 absorvido para a fase líquida, não absorvidoOs componentes são levados do topo da torre de absorção para o refrigerador de gás descarbonizado e o separador. Gás do separador de carbonoEntrar na unidade de secagem de gás bruto, a condensação para o tanque de vapor flash.

Naturalmente após o tratamento CO2 Conteúdo menor que 50 ppmV e H2S Conteúdo menor que 4 ppmV。

Absorbido. CO2 de MDEA A solução é chamada líquido rico, para a torre de evaporação flash, o gás natural evaporado flash de baixa pressão é enviado para o sistema de combustível. Após a troca de calor entre o líquido rico e a solução (líquido pobre) fluindo do fundo da torre de regeneração～ 98 ° C para a parte superior da torre de regeneração, na torre de regeneração para a regeneração a vapor, até que a pobreza do líquido pobre atingir o indicador.

O líquido pobre da torre de reciclagem passa pelo trocador de calor de líquido pobre, refrigerador de líquido pobre, o líquido pobre é resfriado para~ 40 ° C, após ser pressionado pela bomba de líquido pobre, a partir da parte superior da torre de absorção.

O gás de saída do topo da torre de reciclagem passa pelo refrigerador de gás ácido para o separador de gás ácido, o gás do separador de gás ácido é enviado para o sistema de emissão de gás ácido e o condensado é pressionado pela bomba de reciclagem para o separador de vapor flash.

A fonte de calor do rebolvedor de torre de reciclagem é fornecida pelo óleo condutor térmico do sistema de óleo condutor térmico. Os principais equipamentos de processo desta unidade são torres de absorção e torres de regeneração.

2, gás desacido do carvãoEscolha do processo de desidratação

A presença de água no gás natural tende a causar sérias consequências: a água e o gás natural formam tubulações de bloqueio de hidratos sob certas condições, afetando o processo de refrigeração e liquefação; Além disso, devido à presença de água também pode causar consumo de energia desnecessário; Devido à baixa temperatura de liquefação do gás natural, a presença de água também pode causar congelamento do equipamento, por isso deve ser desidratada.

Os métodos de processo de desidratação de gás natural geralmente incluem: desidratação a baixa temperatura, adsorção de secador sólido e absorção de solventes três categorias principais. A separação congelada é usada principalmente para evitar a presença de hidratos de gás natural em baixas temperaturas, no entanto, a baixa temperatura permitida é limitada e não pode atender aos requisitos de liquefação de gás natural; A absorção de solventes geralmente inclui ácido concentrado (geralmente ácido orgânico como ácido fosfórico concentrado), glicol (geralmente usado como triglicol), etc., mas esses métodos têm uma profundidade de desidratação menor e não podem ser usados ​​em dispositivos de refrigeração profunda; O método de desidratação de secador sólido é comumente o método de silicone, a triagem molecular ou a mistura de ambos os métodos.

Desidratação de gás natural liquefeito deve tomar o método de adsorção sólida, devido à capacidade de seleção molecular de adsorção forte, baixa pressão parcial de vapor de água com altas propriedades de adsorção, e ao mesmo tempo pode remover ainda mais os gás ácidos residuais e outras vantagens, por isso este programa adota4A peneira molecular como adsorbente de desidratação.

3、Desácido do gás do carvãoEscolha do processo de desmercurização

Atualmente, existem dois tipos principais de processo de desmercúrio: os Estados Unidos.O método de adsorção de tela molecular HgSIV da UOP e a utilização de carvão ativo submerso em enxofre permitem que o mercúrio e o enxofre reagam químicamente para gerar* e adsorber-se ao carvão ativo. O primeiro é de alto custo e é adequado para ocasiões com alto teor de mercúrio; Este último é de baixo custo operacional e é adequado para ocasiões com baixo teor de mercúrio.

Por um lado,Os custos de operação da peneira molecular HgSIV são elevados; Por outro lado, o teor de mercúrio no gás bruto deste dispositivo é relativamente baixo. Portanto, o uso de desmercúrio de carbono ativo submerso em enxofre, este processo a empresa já tem experiência de uso bem sucedida.