Физические методы переработки и использования газа: Учебное пособие, страница 55

§ 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕСХЕМЫАДСОРБЦИОННЫХУСТАНОВОК

Адсорбционные установки промысловой обработки газа на практике используют в основном для осушки газа и очистки его от сероводорода и сераорганических примесей. Использование процесса адсорбции при осушке позволяет достичь весьма низких точек росы (—40° С и ниже), что практически невозможно на гликолевых установках.

Сырой газ в адсорбционной установке осушки газа рис. V. 6 поступает в сепаратор /, где происходит улавливание капельной влаги. Затем газ направляют в один из адсорберов 2, который работает в режиме адсорбции. После адсорбера осушенный газ поступает в газопровод. Часть газа с помощью газодувки 4 по­дают в печь 3, где он подогревается до температуры 250—350° С и затем идет в адсорбер, находящийся на стадии регенерации. В нем газ насыщается парами влаги и после адсорбера поступает в теплообменник-конденсатор 5, где охлаждается до нормальной темпе­ратуры. При этом из газа в сепараторе 6 выделяется влага. Далее этот газ смешивается с потоком сырого газа и поступает на осушку. После стадии десорбции слой адсорбента подвергается охлаждению потоком осушенного газа, который подается газодувкой 4.

В некоторых схемах для регенерации адсорбента используют неосушенный газ.

При выборе схемы и обвязке оборудования необхо­димо правильно принять направление потоков газа с учетом эффективного использования свойств адсорбен­та-осушителя, минимально возможного количества за-

119





2


ж


Рис. V.6. Адсорбционная осушка природного газа:

1,  6 — сепараторы;  2 — адсорберы;  3 — печь; 4 — газодувка;  5 — теплообмен­ник.

Потоки: / — сырой газ; // — кислый газ регенерации; /// — газ регенерации; IV — оцищенный газ; V — топливный газ порной арматуры и средств контроля. Чаще всего при­нимают следующее направление потоков газа через адсорберы.

Осушаемый газ и газ охлаждения имеют одно на­правление и поступают в верх адсорбера и отводятся снизу, газ регенерации поступает в низ адсорбера и отводится сверху. Такое направление исключает взрых­ление слоя и повышенный механический износ адсор­бента в циклах осушки; обеспечивает наиболее качест­венную регенерацию нижней части слоя, что важно для получения низкой точки росы осушенного газа и исключает загрязнение нижнего слоя адсорбента во время охлаждения.

Наряду с осушкой природного газа адсорбционные схемы используют для очистки газа от сероводорода и сераорганических примесей. В качестве адсорбентов используют в основном цеолиты (как искусственные, так и природные). При этом одновременно с извлече­нием сероводорода происходит и осушка газа.

120


Неочищенный газ через сепаратор поступает в один из адсорберов. Пройдя адсорбер, газ очищается от H2S и поступает в газопровод. Для восстановления ад­сорбционной емкости цеолит регенерируют потоком двуокиси серы при 315° С. Адсорбент при этом действу­ет как катализатор, при регенерации образуется эле­ментарная сера и вода. Пары серы из регенерационной колонны конденсируют, треть жидкой серы сжигают до двуокиси серы и возвращают в цикл регенерации. Ад­сорберы после стадии регенерации охлаждают проду­вочным газом.

Существует также другой способ регенерации. При нем часть очищенного газа по аналогии со схемами осушки подают в печь, подогревают до температуры 300—400° С и далее направляют на регенерацию. Не­достатком данной схемы является то, что газы регене­рации (объем их составляет 10—20%, от основного по­тока) необходимо подвергать дополнительной очистке для извлечения из них сероводорода. Для этого можно использовать традиционные схемы очистки.

§ 4. ПРАКТИЧЕСКИЙПОДХОД

КПРОЕКТИРОВАНИЮАДСОРБЦИОННЫХУСТАНОВОК

Л. Расчетстадииадсорбции