Reaktor do oczyszczania gazu od producenta z Chin

Odpowiedź na kluczowe pytanie: Co reaktor do oczyszczania gazu firmy Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd oferuje zakładom gazowniczym? Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) produkuje reaktory do oczyszczania gazu, które usuwają z gazu procesowego i paliwowego do śladowych poziomów gazowe kwasy, wilgoć, rtęć i tlen, w tym absorbery aminowe, adsorbery z adsorpcją zmiennociśnieniową i zmiennotemperaturową, katalizatory utleniające i złoża ochronne. Urządzenia pracują w zakresie od 0,1 do 8 MPa i od 20 do 300°C w stali nierdzewnej 304 i 316L, redukując H2S poniżej 1 ppm, CO2 poniżej 50 ppm i rtęć poniżej 1 ng na m3, aby chronić katalizatory, turbiny i chłodnie downstream.

1. Procesy oczyszczania gazu

Cztery procesy usuwają zanieczyszczenia, każdy dopasowany do konkretnego zanieczyszczenia:

• Obróbka aminowa i rozpuszczalnikami fizycznymi: Gaz kwaśny styka się z ubogą w składniki aminą lub rozpuszczalnikiem fizycznym w absorberze z tacami lub wypełnieniem przy ciśnieniu 2 do 8 MPa i temperaturze 40 do 60°C, przenosząc H2S i CO2 do cieczy do poziomu poniżej 1 ppm H2S i poniżej 50 ppm CO2. Reaktor jest wysoką kolumną ciśnieniową z wypełnieniem strukturalnym i separatorem mgły, a projekt koncentruje się na dystrybucji i marginesie zalewania, ponieważ słaby kontakt cicho niszczy skuteczność usuwania na długo przed pojawieniem się jakiegokolwiek wycieku.
• Adsorpcja zmiennociśnieniowa: Gaz przepływa przez złoża sit molekularnych lub węgla aktywowanego przy ciśnieniu 0,1 do 5 MPa, gdzie zanieczyszczenia adsorbują się na ciele stałym; następnie złoże jest regenerowane przez obniżenie ciśnienia, zazwyczaj w cyklu 4 do 8 godzin. PSA jest metodą masowego rozdziału i bardzo głębokiego oczyszczania, takiego jak usuwanie CO2 z wodoru, ponieważ adsorbent przechowuje zanieczyszczenie przy wysokiej pojemności i uwalnia je czysto podczas opróżniania. Projekt urządzenia koncentruje się na dystrybucji przepływu i podporach złoża, które wytrzymują wielokrotne podnoszenie ciśnienia.
• Adsorpcja zmiennotemperaturowa i sita molekularne: Woda, ciężkie węglowodory i śladowe zanieczyszczenia są usuwane przez adsorpcję w temperaturze otoczenia i uwalniane przez podgrzewanie złoża do 100 do 300°C, zazwyczaj z przedmuchem gorącym gazem. Złoża sit molekularnych chronią chłodnie i katalizatory przed wodą i rtęcią, a ich wymiana odbywa się według harmonogramu potwierdzonego analizą przełomu. Urządzenie jest prostsze niż jednostka PSA, ale system regeneracji i ochrona złoża sprawiają, że jest niezawodne.
• Katalizatory oczyszczające i złoża ochronne: Tlen, CO i lotne związki organiczne są usuwane przez utlenianie katalityczne w temperaturze 200 do 350°C, podczas gdy rtęć i pozostała siarka są wychwytywane w złożach ochronnych z węgla impregnowanego lub tlenku cynku przed wrażliwym sprzętem. Te małe naczynia ochronne mają nieproporcjonalnie duże znaczenie: poślizg rtęci rzędu części na miliard niszczy wymiennik aluminiowy, dlatego są one dobierane pod względem czasu przełomu i monitorowane, a nie traktowane jako drobne akcesoria.

2. Projektowanie reaktorów do oczyszczania gazu

Oczyszczanie opiera się na kontakcie i regeneracji. Stosuje się cztery rozwiązania:

• Integracja adsorbentu i urządzenia: Adsorber jest tylko tak dobry, jak złoże, które zawiera: urządzenie musi równomiernie rozprowadzać przepływ, wspierać adsorbent bez ścierania i pozwalać mu na rozszerzanie się podczas ogrzewania bez fluidyzacji. Wewnętrzne dystrybutory, siatki i ograniczniki złoża są określone z takim samym rygorem jak płaszcz, ponieważ kanałowanie zmniejsza wydajność, a migracja drobnych cząstek zatyka downstream. Urządzenie i adsorbent są projektowane jako jeden system, a nie kupowane oddzielnie.
• Regeneracja i energia: Każdy reaktor oczyszczający, z wyjątkiem jednorazowego złoża ochronnego, musi być regenerowany, a zadanie regeneracji często dominuje w zużyciu energii przez jednostkę. PSA wykorzystuje zmienność ciśnienia z minimalnym ciepłem, TSA wykorzystuje gorący przedmuch w temperaturze 100 do 300°C, a jednostki katalityczne wymagają podgrzewacza. Urządzenie musi wytrzymać cykle termiczne regeneracji bez zmęczenia, z okładziną lub elementami wewnętrznymi zakwalifikowanymi do rzeczywistego profilu nagrzewania i chłodzenia przez 3 do 10 lat żywotności adsorbentu.
• Materiały do czystości śladowej: Przy celach rzędu części na miliard, samo urządzenie nie może być źródłem zanieczyszczenia, dlatego stosuje się stal 304 lub 316L z certyfikowanymi uszczelkami o niskiej emisji i bez luźnych cząstek. Serwis rtęci wymaga uszczelek odpornych na rtęć i często stalowego płaszcza węglowego z potwierdzoną barierą, ponieważ rtęć atakuje wiele stopów i zwilża powierzchnie. Wybór materiału wynika z zanieczyszczenia, a nie tylko z ciśnienia, i jest udokumentowany w dokumentacji.
• Transfer masy i przełom: Usuwanie jest sterowane przez transfer masy do rozpuszczalnika lub adsorbentu, więc powierzchnia kontaktu i czas przebywania określają wydajność. Projekt zapewnia wystarczającą powierzchnię dla określonego obciążenia wejściowego z marginesem na starzenie się złoża, a wylot jest monitorowany, aby przełom został wykryty przed utratą ochrony. Reaktor oczyszczający określony tylko pod względem ciśnienia i objętości, bez podstaw transferu masy, spełni normy, ale nie specyfikację.

Macierz porównania reaktorów do oczyszczania gazu

Często zadawane pytania (FAQ)

P: Jaka jest różnica między oczyszczaniem PSA a TSA?

O: Adsorpcja zmiennociśnieniowa rozdziela i oczyszcza poprzez adsorpcję zanieczyszczenia pod wysokim ciśnieniem, zazwyczaj 0,1 do 5 MPa, i uwalnianie go podczas obniżania ciśnienia w cyklu 4 do 8 godzin, z minimalnym dopływem ciepła, dzięki czemu nadaje się do masowego rozdziału i głębokiego usuwania CO2 z wodoru. Adsorpcja zmiennotemperaturowa adsorbuje w temperaturze otoczenia i regeneruje przez podgrzewanie złoża do 100 do 300°C z gorącym przedmuchem, nadając się do usuwania wilgoci i śladowych zanieczyszczeń, gdzie ogrzewanie jest dopuszczalne. PSA jest szybsze i mniej energochłonne dla zadań masowych; TSA jest prostsze i lepsze do oczyszczania wilgoci i drobnych zanieczyszczeń, a te dwa procesy są często łączone.

P: Dlaczego rtęć musi być usunięta przed chłodnią?

O: Rtęć w ilościach rzędu części na miliard tworzy amalgamaty z aluminium, powodując kruchość rurek wymiennika ciepła i wycieki, które są kosztowne i niebezpieczne do naprawy wewnątrz instalacji kriogenicznej. Złoże ochronne rtęci z węgla impregnowanego lub tlenku cynku przed chłodnią wychwytuje ją, zanim dotrze do aluminium, a złoże jest dobierane pod względem czasu przełomu i monitorowane, ponieważ gdy rtęć zwilży powierzchnię wymiennika, szkoda jest już wyrządzona. Dlatego usuwanie rtęci jest określone jako ochrona, a nie jako drobny etap polerowania.

P: Jak H2S jest redukowany do specyfikacji rurociągu?

O: Gaz kwaśny styka się z ubogą w składniki aminą w absorberze z tacami lub wypełnieniem przy ciśnieniu 2 do 8 MPa i temperaturze 40 do 60°C, gdzie H2S i CO2 rozpuszczają się w cieczy, a oczyszczony gaz opuszcza instalację z zawartością poniżej 1 ppm H2S i poniżej 50 ppm CO2 dla większości specyfikacji rurociągów. Bogata amina jest regenerowana przez ogrzewanie, uwalniając skoncentrowany gaz kwasowy kierowany do odzysku siarki. Skuteczność zależy od dystrybucji cieczy i marginesu zalewania, dlatego elementy wewnętrzne absorbera i natężenie przepływu są określone tak samo starannie jak płaszcz, a wylot jest analizowany w celu potwierdzenia specyfikacji.

P: Co powinien zweryfikować kupujący przy zamawianiu reaktora oczyszczającego?

O: Cztery sprawdzenia. Dopasowanie procesu: potwierdzić, że metoda, amina, PSA, TSA lub złoże ochronne, jest odpowiednia dla zanieczyszczenia i celu, z podaniem podstaw transferu masy. Regeneracja: przejrzeć cykl i zadanie termiczne, ponieważ regeneracja często dominuje w zużyciu energii przez jednostkę, a urządzenie musi ją przetrwać. Materiały: wymagać stopu i uszczelek certyfikowanych do obsługi śladowej czystości lub rtęci, bez źródła zanieczyszczenia. Dokumentacja: dostarczona dokumentacja musi zawierać specyfikację adsorbentu lub rozpuszczalnika, rysunek elementów dystrybucyjnych i podporowych, procedurę regeneracji, kwalifikacje procedury spawania oraz próbę ciśnieniową przy 1,3-krotności ciśnienia projektowego.