Сероочистка природного газа.
В промышленности прошлых лет
(примерно до середины 70-х годов 20 века) очень широкой сферой
применения процессов с косвенным нагревом адсорбента являлась очистка
топочных газов, используемых в качестве защитных атмосфер, от диоксида
углерода. Широта использования метода была связана с тем, что на каждом
металлургическом и на многих машиностроительных заводах имелись
установки этого назначения, использование которых обеспечивало высокое
качество и сохранность металлов. Потребность в защитных газах не исчезла.
118
Наоборот, сфера их применения, благодаря расширенному производству
качественных сталей, стала намного более значительной, но процесс с
косвенным нагревом был полностью вытеснен безнагревными методами,
которые будут рассмотрены в следующем разделе.
Тот пример, касающийся сероочистки природного газа, который
приведен ниже, не относится к процессам с широкой сферой применения.
Это частный случай, обусловленный специфическими условиями работы
одного из заводов. Он также относится к технике получения защитных газов.
Этот газ получают в ходе каталитической конверсии природного газа,
катализаторы которой дезактивируются в присутствии сероводорода и
меркаптанов. Серосодержащие вещества, следовательно, должны быть
удалены, что и обеспечивается работой адсорбционной установки.
Специфика завода, на котором располагается установка, заключается в
том, что он не располагает магистральным природным газом, давление
которого составляет 3 –5 МПа. Давление газа в газовых коммуникациях
завода всего 0,17 МПа (абсолютное давление). При этом давлении, как было
показано в примере Р.18, предельная (максимальная) возможность цеолита
NаХ, используемого для сероочистки, составляет 8,1.10
3
м
3
/м
3
. Практическая
возможность будет, естественно, ниже. В этих же условиях сумма
предельных (минимальных) возможностей для стадий регенерации (см.
уравнение (1.43)) в термопродувочном методе составит 1.10
3
м
3
/м
3
.
Практические же возможности будет выше. Получается, что при ориентации
на процесс с прямым вводом тепла нагретым газом на регенерацию цеолита
потребуется израсходовать около 20 % природного газа от количества его
поступившего на очистку. Чтобы избежать столь больших потерь, и была
построена установка с вводом тепла через стенку адсорбера.
Схема двухадсорберной установки приведена на рис.2.23.. Она
включает два адсорбера-теплообменника А и Б, вентилятор В, печь сжигания
П, теплообменники Т1 и Т2. Цифрами на рисунке обозначены клапаны.
Жирные линии выделяют те коммуникации, которые в рассматриваемый
момент времени находятся в работе. Итак, природный газ через клапан 1А
поступает в адсорбер А, контактирует с цеолитом, очищается от
нежелательных примесей и выводится на потребление через клапан 2А.
Небольшая часть очищенного газа отбирается от основного потока и через
клапан 3Б вводится в адсорбер Б.
В адсорбере Б осуществляются операции, связанные с регенерацией
адсорбента. Для их проведения и используют небольшую долю очищенного
природного газа, о которой говорилось выше. Этот газ продувает адсорбент и
через клапан 4Б выносит из него десорбируемые примеси. Газы десорбции
поступают в печь П на сжигание.
В печи П газы десорбции смешиваются с воздухом, подаваемым
вентилятором В, и сжигаются. Горячие топочные газы охлаждают в
119
Do'stlaringiz bilan baham: |