Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
При необходимости время адсорбции и регенерации можно увеличить за счет сокращения времени охлаждения, подключая адсорбер после охлаждения на очистку параллельно работающему в данный момент.
Широкое распространение в установках адсорбционной очистки природного газа большой производительности получила четырехадсорберная схема, при которой два адсорбера используются для очистки, третий находится на регенерации, четвертый - на охлаждении. Адсорберы переключаются на очистку со сдвигом времени, равным половине времени адсорбции. Продолжительность регенерации варьируется в пределах 1/2-5/8 времени адсорбции. Продолжительность стадии охлаждения составляет 3/5-И/2 времени адсорбции. He-
413
смотря на некоторое увеличение капитальных затрат, четырех-адсорберная схема имеет ряд преимуществ перед трехадсор-берной схемой. Прежде всего за счет снижения скорости газа в адсорберах уменьшается гидравлическое сопротивление слоя и увеличивается динамическая активность адсорбента по сернистым соединениям. Увеличение динамической активности в свою очередь позволяет при постоянстве объема газов регенерации повысить производительность установки, либо при постоянстве производительности - сократить объем газов регенерации.
Схема четырехадсорбционной установки приведена на рис. 4.90. Природный газ, содержащий сернистые соединения, подается по трубопроводу через два входных сепаратора Cl и С2 в распределительный коллектор адсорберов. Сепараторы предназначены для отделения из потока сырьевого газа капельной жидкости, уносимой с газом из предшествующих отделений сероочистки и осушки газа. Из коллектора газ поступает в два параллельно работающих адсорбера, находящихся на стадии очистки сверху вниз. Для охлаждения и регенерации используется один и тот же поток газа, который отбирается из коллектора очищенного газа. Газ охлаждения после адсорбера с температурой 40-300 °С подается в трубное пространство теплообменников Tl, Т2 типа "газ - газ" и затем с температурой 170 °С - в печи подогрева Ш, П2. Теплообменники Tl, Т2 предназначены для частичной рекуперации тепла газов регенерации, а также для поддержания постоянной температуры газа перед печами подогрева и воздушными холодильниками BXl, ВХ2. Из печи нагретый газ поступает снизу вверх в адсорбер, подлежащий регенерации, затем с температурой 40-320 °С направляется в трубное пространство теплообменников Tl, Т2, где охлаждается до температуры -170 °С, откуда подается в аэрохолодильникиBXl, ВХ2, сепараторы Cl, С2 газов регенерации и далее в коллектор газов регенерации.
По методу утилизации газов регенерации промышленные установки сероочистки можно разделить на три типа:
установки с открытым циклом, когда газ регенерации используется в качестве топливного газа или, пройдя систему очистки и осушки, подается в газопровод очищенного газа;
установки с закрытым циклом, когда газ регенерации подвергается очистке и затем возвращается в поток очищаемого газа;
установки с замкнутым контуром газов регенерации, когда газ регенерации после очистки и осушки вновь используется для регенерации цеолитов.
414
Газ на охлаждение
Очищенный газ
Cl
Г С2
Газ на очистку
Al
Газ
на
А2
3
A3
регенерацию
1 1
A4
m
(ГО
-txj—1
СЗ
С4
1ВХІГ
ВХ2
Т2 D-
m
Рис. 4.90. Принципиальная схема промышленной адсорбционной установки по очистке газа от сернистых соединений цеолитами
Адсорбционная установка с открытым циклом для очистки природного газа от меркаптанов сооружена компанией "El Paso Natural Gas". Производительность установки 5,7 млн. м3 газа в сутки. Содержание меркаптанов в газе до и после очистки 137 мг/м3 и 1,37 мг/м3 соответственно. Газ поступает на очистку с давлением 5,27 МПа, температура адсорбции 40 °С, регенерации 320°С, длительность стадий: адсорбции 12 ч, регенерации 8 ч, охлаждения 4 ч. Используются два горизонтальных аппарата диаметром 1,83 м и длиной 14 м. Газ регенерации используется в качестве технологического топлива.
Установка подобного типа работает на ПО "Куйбышев-бурмаш". Она предназначена для очистки природного газа от сернистых соединений перед использованием природного газа для приготовления контролируемых атмосфер. Производительность установки 3000 м3/ч, концентрация сульфида водорода в очищаемом газе 5-7 мг/м3, меркаптанов 20-36 мг/м3, содержание сернистых соединений в очищенном газе не более 1 мг/м3. Газ поступает на очистку с давлением 3-6 атм, температура адсорбции 40 °С, регенерации 320 °С. Длительность стадий: адсорбции 24 ч, регенерации 16 ч, охлаждения 8 ч. Используются два вертикальных адсорбера диаметром 1,4 м и высотой 4 м. Третий адсорбер - резервный. Газ регенерации в количестве 200 м3/ч с помощью эжектора подмешивается в поток природного газа, поступающего на заводскую ТЭЦ. В работе [107] приведена схема адсорбционной установки, в которой газ регенерации, пройдя установку аминовой очистки и гликолевой осушки, подается в магистральный газопровод.
В промышленных адсорбционных установках с закрытым циклом система жидкостной очистки газов регенерации рассчитывается с учетом пиковых концентраций сернистых соединений (см. предыдущую главу). Для сглаживания пиков обычно сооружают несколько технологических ниток адсорбционной очистки газа, которые работают в параллельном режиме со сдвигом во времени.
