Fabricante de reactores de purificación de gas de China

Respondiendo a la pregunta central:¿Qué proporciona un reactor de purificación de gas de Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd a las plantas de gas?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Esamel) construye reactores de purificación de gas que eliminan el gas ácido, la humedad, el mercurio y el oxígeno del gas de proceso y combustible hasta niveles traza, incluidos contactores de aminas, adsorbentes de adsorción por cambio de presión y de temperatura, oxidantes catalíticos y lechos de protección. Los recipientes operan de 0,1 a 8 MPa y de 20 a 300 °C en acero inoxidable 304 y 316L, lo que reduce el H2S a menos de 1 ppm, el CO2 a menos de 50 ppm y el mercurio a menos de 1 ng por m3 para proteger los catalizadores, turbinas y cajas frías aguas abajo.

1. Procesos de purificación de gases

Cuatro procesos eliminan las impurezas, cada uno de ellos adaptado al contaminante:

• Tratamiento con aminas y disolventes físicos:El gas amargo se encuentra con una amina pobre o un solvente físico en un absorbente con bandeja o empaquetado a 2 a 8 MPa y a 40 a 60 °C, transfiriendo H2S y CO2 al líquido a menos de 1 ppm de H2S y a menos de 50 ppm de CO2. El reactor es una columna de presión alta con empaquetamiento estructurado y un eliminador de niebla, y el diseño se centra en la distribución y el margen de inundación, porque un contacto deficiente destruye silenciosamente la eficiencia de eliminación mucho antes de que aparezca cualquier fuga.
• Adsorción por cambio de presión:El gas pasa a través de un tamiz molecular o lechos de carbón activado a 0,1 a 5 MPa, donde las impurezas se adsorben en el sólido; Luego, el lecho se regenera mediante despresurización, normalmente en un ciclo de 4 a 8 horas. El PSA es la ruta para la separación en masa y para una purificación muy profunda, como la eliminación de CO2 del hidrógeno, porque el adsorbente retiene la impureza a alta capacidad y la libera limpiamente durante la purga. El diseño del recipiente se centra en la distribución del flujo y los soportes del lecho que sobreviven a la presurización repetida.
• Adsorción por cambio de temperatura y tamiz molecular:El agua, los hidrocarburos pesados ​​y las impurezas traza se eliminan mediante adsorción a temperatura ambiente y se liberan calentando el lecho de 100 a 300 °C, generalmente con una purga de gas caliente. Los lechos de tamiz molecular protegen las cajas frías y los catalizadores del agua y el mercurio, y se cambian según un cronograma comprobado mediante análisis innovadores. El recipiente es más simple que una unidad PSA, pero el sistema de regeneración y la protección del lecho son los que lo hacen confiable.
• Limpieza catalítica y lechos de protección:Los rastros de oxígeno, CO y compuestos orgánicos volátiles se eliminan mediante oxidación catalítica a una temperatura de 200 a 350 °C, mientras que el mercurio y el azufre residual se capturan en lechos protectores impregnados de carbón o óxido de zinc delante de los equipos sensibles. Estos pequeños recipientes protectores tienen una importancia desproporcionada: un deslizamiento de mercurio de partes por mil millones destruye un intercambiador de aluminio, por lo que se dimensionan según el tiempo de avance y se controlan, no se tratan como accesorios menores.

2. Ingeniería de reactores de purificación de gases

La purificación vive del contacto y la regeneración. Se aplican cuatro respuestas:

• Integración de adsorbente y recipiente:El adsorbente es tan bueno como el lecho que contiene: el recipiente debe distribuir el flujo uniformemente, soportar el adsorbente sin desgaste y dejar que se expanda al calentarlo sin fluidificarse. Los distribuidores internos, los paquetes de cribas y los limitadores de lecho se especifican con el mismo rigor que la carcasa, porque la canalización reduce la capacidad y la migración de finos obstruye el flujo descendente. El recipiente y el adsorbente están diseñados como un solo sistema y no se compran por separado.
• Regeneración y Energía:Todos los reactores de purificación, excepto los lechos de protección de un solo paso, deben regenerarse, y la tarea de regeneración a menudo domina la energía de la unidad. PSA utiliza una oscilación de presión con un calor mínimo, TSA utiliza una purga en caliente de 100 a 300 °C y las unidades catalíticas necesitan un calentador. El recipiente debe sobrevivir a los ciclos térmicos de regeneración sin fatiga, con el revestimiento o las partes internas calificadas para el perfil real de calentamiento y enfriamiento durante la vida útil del adsorbente de 3 a 10 años.
• Materiales para trazas de pureza:En los objetivos de partes por mil millones, el recipiente en sí no debe ser una fuente de contaminación, por lo que se utiliza 304 o 316L con sellos certificados de bajas emisiones y sin partículas sueltas. El servicio con mercurio requiere sellos resistentes al mercurio y, a menudo, una carcasa de acero al carbono con una barrera verificada, porque el mercurio ataca muchas aleaciones y humedece las superficies. La elección del material depende de la impureza, no sólo de la presión, y queda documentada en el expediente.
• Transferencia masiva y avance:La eliminación se rige por la transferencia de masa al disolvente o adsorbente, por lo que el área de contacto y el tiempo de residencia determinan el rendimiento. El diseño proporciona suficiente área para la carga de entrada especificada con margen para el envejecimiento del lecho, y la salida se monitorea para que se detecte la penetración antes de que se pierda la protección. Un reactor de purificación especificado sólo para presión y volumen, sin la base de transferencia de masa, cumplirá con el código pero no cumplirá con las especificaciones.

Matriz de comparación de reactores de purificación de gas

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Cuál es la diferencia entre la purificación de PSA y TSA?

R: La adsorción por cambio de presión separa y purifica adsorbiendo impurezas a alta presión, generalmente de 0,1 a 5 MPa, y liberándolas durante la despresurización en un ciclo de 4 a 8 horas, con poco aporte de calor, por lo que se adapta a la separación en masa y a la eliminación profunda de CO2 del hidrógeno. La adsorción por cambio de temperatura se adsorbe a temperatura ambiente y se regenera calentando el lecho de 100 a 300 °C con una purga en caliente, agua adecuada y eliminación de trazas de impurezas cuando el calentamiento sea aceptable. El PSA es más rápido y consume menos energía para trabajos a granel; TSA es más simple y mejor para la humedad y la purificación fina, y los dos a menudo se apilan.

P: ¿Por qué se debe eliminar el mercurio antes de una caja fría?

R: El mercurio en partes por mil millones se amalgama con el aluminio, lo que fragiliza los tubos de los intercambiadores de calor y provoca fugas que son costosas y peligrosas de reparar dentro de una planta criogénica. Un lecho protector de mercurio de carbón impregnado u óxido de zinc delante de la caja fría lo atrapa antes de que llegue al aluminio, y el lecho se dimensiona según el tiempo de penetración y se monitorea, porque una vez que el mercurio moja la superficie del intercambiador, el daño ya está hecho. Es por eso que la eliminación del mercurio se especifica como protección, no como un paso menor de pulido.

P: ¿Cómo se reduce el H2S a las especificaciones de la tubería?

R: El gas amargo se encuentra con la amina pobre en un absorbente con bandeja o empaquetado a 2 a 8 MPa y 40 a 60 °C, donde el H2S y el CO2 se disuelven en el líquido y el gas tratado sale por debajo de 1 ppm de H2S y por debajo de 50 ppm de CO2 para la mayoría de las especificaciones de tuberías. La amina rica se regenera calentando, liberando un gas ácido concentrado enviado a la recuperación de azufre. La eficiencia depende de la distribución del líquido y el margen de inundación, por lo que las partes internas del absorbente y la velocidad de circulación se especifican con tanto cuidado como la carcasa, y la salida se analiza para confirmar la especificación.

P: ¿Qué debe verificar un comprador al adquirir un reactor de purificación?

R: Cuatro cheques. Coincidencia del proceso: confirme que la ruta, amina, PSA, TSA o protector, es la adecuada para la impureza y el objetivo, indicando la base de transferencia de masa. Regeneración: revisar el ciclo y el servicio térmico, porque la regeneración a menudo domina la energía unitaria y la embarcación debe sobrevivir a ella. Materiales: requieren aleación y sellos certificados para el servicio de trazas de pureza o mercurio, sin fuente de contaminación. Documentación: el archivo entregado debe incluir la especificación del adsorbente o solvente, el plano interno de distribución y soporte, el procedimiento de regeneración, las calificaciones del procedimiento de soldadura y la prueba hidrostática a 1,3 veces la presión de diseño.