مصنع مفاعلات تنقية الغاز في الصين

الإجابة على السؤال الأساسي:ماذا يوفر مفاعل تنقية الغاز من شركة Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd لمحطات الغاز؟تقوم شركة Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) ببناء مفاعلات تنقية الغاز التي تزيل غاز الحمض والرطوبة والزئبق والأكسجين من غاز العمليات وغاز الوقود إلى مستويات ضئيلة، بما في ذلك مبادلات الأمين، وممتصات الضغط المتأرجح، وممتصات الحرارة المتأرجحة، والمؤكسدات التحفيزية، وأسرة الحماية. تعمل الأوعية من 0.1 إلى 8 ميجا باسكال و 20 إلى 300 درجة مئوية في الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و 316 لتر، مما يقلل H2S إلى أقل من 1 جزء في المليون، و CO2 إلى أقل من 50 جزء في المليون، والزئبق إلى أقل من 1 نانوغرام لكل متر مكعب لحماية المحفزات والتوربينات والصناديق الباردة اللاحقة.

1. عمليات تنقية الغاز

أربع عمليات تزيل الشوائب، كل منها مطابق للملوث:

• معالجة الأمين والمذيبات الفيزيائية:يتقابل الغاز الحامضي مع الأمين الخالي أو مذيب فيزيائي في ممتص ذي صواني أو معبأ عند 2 إلى 8 ميجا باسكال و 40 إلى 60 درجة مئوية، وينقل H2S و CO2 إلى السائل إلى أقل من 1 جزء في المليون H2S وأقل من 50 جزء في المليون CO2. المفاعل هو عمود ضغط طويل مع تعبئة منظمة ومزيل للضباب، ويركز التصميم على هامش التوزيع والفيضان، لأن الاتصال الضعيف يدمر كفاءة الإزالة بصمت قبل ظهور أي تسرب.
• الامتزاز بالضغط المتأرجح:يمر الغاز عبر أسرة من المناخل الجزيئية أو الكربون المنشط عند 0.1 إلى 5 ميجا باسكال، حيث تمتص الشوائب على المادة الصلبة؛ ثم يتم تجديد السرير عن طريق تخفيف الضغط، عادة في دورة من 4 إلى 8 ساعات. PSA هو المسار للفصل بالجملة وللتنقية العميقة جدًا مثل إزالة CO2 من الهيدروجين، لأن المادة الماصة تحتفظ بالشوائب بسعة عالية وتطلقها بشكل نظيف عند التفريغ. يركز تصميم الوعاء على توزيع التدفق ودعامات السرير التي تتحمل الضغط المتكرر.
• الامتزاز بالحرارة المتأرجحة والمناخل الجزيئية:يتم إزالة الماء والهيدروكربونات الثقيلة والشوائب الضئيلة عن طريق الامتزاز في درجة حرارة الغرفة وإطلاقها عن طريق تسخين السرير إلى 100 إلى 300 درجة مئوية، عادةً مع تطهير بالغاز الساخن. تحمي أسرة المناخل الجزيئية الصناديق الباردة والمحفزات من الماء والزئبق، ويتم تغييرها وفقًا لجدول زمني أثبتته تحليلات الاختراق. الوعاء أبسط من وحدة PSA ولكن نظام التجديد وحماية السرير هما ما يجعله موثوقًا.
• التنظيف التحفيزي وأسرة الحماية:يتم إزالة الأكسجين الضئيل وأول أكسيد الكربون والمركبات العضوية المتطايرة عن طريق الأكسدة التحفيزية عند 200 إلى 350 درجة مئوية، بينما يتم التقاط الزئبق والكبريت المتبقي في أسرة حماية من الكربون المشبع أو أكسيد الزنك أمام المعدات الحساسة. هذه الأوعية الواقية الصغيرة مهمة بشكل غير متناسب: انزلاق الزئبق بأجزاء في المليار يدمر مبادل الألمنيوم، لذلك يتم قياس حجمها حسب وقت الاختراق ومراقبتها، وليس معاملتها كملحقات ثانوية.

2. هندسة مفاعلات تنقية الغاز

التنقية تعتمد على الاتصال والتجديد. تنطبق أربع استجابات:

• تكامل المادة الماصة والوعاء:لا يكون الممتص جيدًا إلا بقدر السرير الذي يحتويه: يجب أن يوزع الوعاء التدفق بالتساوي، ويدعم المادة الماصة دون تآكل، ويسمح لها بالتمدد عند التسخين دون تمييع. يتم تحديد الموزعات الداخلية وحزم الشاشات ومحددات السرير بنفس الصرامة التي تحدد بها الغلاف، لأن القنوات تقلل السعة وهجرة الجسيمات الدقيقة تسد المصب. يتم تصميم الوعاء والمادة الماصة كنظام واحد، وليس شراؤهما بشكل منفصل.
• التجديد والطاقة:يجب تجديد كل مفاعل تنقية باستثناء سرير الحماية الذي يمر عبره مرة واحدة، وغالبًا ما تهيمن مهمة التجديد على طاقة الوحدة. تستخدم PSA تأرجح الضغط مع الحد الأدنى من الحرارة، وتستخدم TSA تطهيرًا ساخنًا عند 100 إلى 300 درجة مئوية، وتتطلب الوحدات التحفيزية سخانًا. يجب أن يتحمل الوعاء الدورات الحرارية للتجديد دون إجهاد، مع تأهيل البطانة أو الأجزاء الداخلية لملف التسخين والتبريد الفعلي على مدار عمر المادة الماصة الذي يتراوح من 3 إلى 10 سنوات.
• مواد للنقاء الضئيل:عند أهداف أجزاء في المليار، يجب ألا يكون الوعاء نفسه مصدرًا للتلوث، لذلك يتم استخدام 304 أو 316 لتر مع أختام معتمدة منخفضة الانبعاثات ولا توجد جسيمات سائبة. تتطلب خدمة الزئبق أختامًا مقاومة للزئبق وغالبًا ما تكون غلافًا من الفولاذ الكربوني مع حاجز تم التحقق منه، لأن الزئبق يهاجم العديد من السبائك ويبلل الأسطح. اختيار المادة يتبع الشوائب، وليس فقط الضغط، ويتم توثيقه في الملف.
• نقل الكتلة والاختراق:يتم التحكم في الإزالة عن طريق نقل الكتلة إلى المذيب أو المادة الماصة، لذلك تحدد مساحة الاتصال ووقت الإقامة الأداء. يوفر التصميم مساحة كافية للحمل المدخل المحدد مع هامش لشيخوخة السرير، ويتم مراقبة المخرج بحيث يتم اكتشاف الاختراق قبل فقدان الحماية. مفاعل التنقية المحدد فقط للضغط والحجم، دون أساس نقل الكتلة، سيلبي الكود ولكنه سيفشل في المواصفات.

مصفوفة مقارنة مفاعلات تنقية الغاز

أسئلة متكررة (FAQ)

س: ما هو الفرق بين تنقية PSA و TSA؟

ج: يفصل الامتزاز بالضغط المتأرجح وينقي عن طريق امتصاص الشوائب عند ضغط عالٍ، عادةً 0.1 إلى 5 ميجا باسكال، وإطلاقها عند تخفيف الضغط في دورة من 4 إلى 8 ساعات، مع الحد الأدنى من استهلاك الحرارة، لذا فهو مناسب للفصل بالجملة وإزالة CO2 العميقة من الهيدروجين. يمتص الامتزاز بالحرارة المتأرجحة في درجة حرارة الغرفة ويجدد عن طريق تسخين السرير إلى 100 إلى 300 درجة مئوية مع تطهير ساخن، مما يناسب إزالة الماء والشوائب الضئيلة حيث يكون التسخين مقبولاً. PSA أسرع وأقل استهلاكًا للطاقة للخدمة بالجملة؛ TSA أبسط وأفضل للرطوبة والتنقية الدقيقة، وغالبًا ما يتم تكديس الاثنين.

س: لماذا يجب إزالة الزئبق قبل الصندوق البارد؟

ج: يتحد الزئبق بأجزاء في المليار مع الألمنيوم، مما يجعل أنابيب المبادلات الحرارية هشة ويسبب تسربات باهظة الثمن وخطيرة للإصلاح داخل مصنع التبريد. يلتقط سرير حماية الزئبق من الكربون المشبع أو أكسيد الزنك أمامه قبل أن يصل إلى الألمنيوم، ويتم قياس حجم السرير حسب وقت الاختراق ومراقبته، لأنه بمجرد أن يبلل الزئبق سطح المبادلة الحرارية، يكون الضرر قد حدث. هذا هو السبب في أن إزالة الزئبق محددة كحماية، وليس كخطوة تلميع ثانوية.

س: كيف يتم تقليل H2S إلى مواصفات خط الأنابيب؟

ج: يتقابل الغاز الحامضي مع الأمين الخالي في ممتص ذي صواني أو معبأ عند 2 إلى 8 ميجا باسكال و 40 إلى 60 درجة مئوية، حيث تذوب H2S و CO2 في السائل ويغادر الغاز المعالج أقل من 1 جزء في المليون H2S وأقل من 50 جزء في المليون CO2 لمعظم مواصفات خطوط الأنابيب. يتم تجديد الأمين الغني عن طريق التسخين، مما يطلق غازًا حمضيًا مركزًا يتم إرساله إلى استعادة الكبريت. تعتمد الكفاءة على توزيع السائل وهامش الفيضان، لذلك يتم تحديد الأجزاء الداخلية للممتص ومعدل الدوران بنفس العناية التي تحدد بها الغلاف، ويتم تحليل المخرج لتأكيد المواصفات.

س: ما الذي يجب على المشتري التحقق منه عند شراء مفاعل تنقية؟

ج: أربعة فحوصات. مطابقة العملية: تأكد من أن المسار، الأمين، PSA، TSA أو الحماية، مناسب للشوائب والهدف، مع ذكر أساس نقل الكتلة. التجديد: راجع الدورة ومهمة الحرارة، لأن التجديد غالبًا ما يهيمن على طاقة الوحدة ويجب أن يتحمل الوعاء ذلك. المواد: اطلب السبائك والأختام المعتمدة لخدمة النقاء الضئيل أو الزئبق، دون أي مصدر للتلوث. التوثيق: يجب أن تتضمن الملفات المقدمة مواصفات المادة الماصة أو المذيب، ورسم الأجزاء الداخلية للتوزيع والدعم، وإجراء التجديد، ومؤهلات إجراء اللحام، واختبار الضغط الهيدروستاتيكي عند 1.3 ضعف ضغط التصميم.