Адсорбционный способ осушки газа

Принцип работы адсорбционной установки

Вещество, нВ поверхности которого происходит адсорбция, называется адсорбентом, а вещество, поглощаемое из объемной фазы, - адсорбатом. Время, в течение которого молекула адсорбата находится на поверхности адсорбента, называется временем адсорбции, которое может колебаться в очень широких пределах. Скоростью адсорбции называется число молекул, адсорбирующихся или десорбирующихся за единицу времени. Способность адсорбента поглощать вещество те м больше, чем больше его поверхность. Поверхность, приходящаяся на 1 г адсорбента, называется удельной поверхностью.

Адсорбция происходит в аппаратах – адсорберах, которые бывают периодического и непрерывного действия. В практике применяют два вида адсорбции – физическую и химическую, необратимую и имеющую ограниченное применение.

Установки адсорбционной осушки имеют обычно два – четыре адсорбера. Влажный газ поступает в сепаратор для удаления механических примесей, капельной влаги, жидких углеводородов и направляется в адсорбер. Осушенный газ из адсорбера поступает в магистраль. Часть сырого отсепарированного газа направляют в печь для подогрева, а затем в адсорбер с увлажненным осушителем для регенерации последнего. На рис. 12.9. показана схема двухадсорберной установки осушки.

Рис. 2.9. Схема двухадсорберной установки осушки газа:

I – вход влажного газа; II – газ на регенерацию; III – газ на адсорбцию; IV – отвод воды; V – выход осушенного газа; 1, 6 – сепараторы; 2 – регулятор потока; 3 – печь; 4 – панель пневматического управления; 5 – холодильник; 7 – адсорбер.

Горячий газ после регенерации осушителя охлаждается в холодильнике и направляется в сепаратор для отделения влаги, удаленной из осушителя. После отделения влаги газ смешивается с основным потоком сырого газа и поступает на осушку.

Для осушки газа в промышленных условиях применяют силикагель (табл. 12.1), алюмогель, флорит, молекулярные сита (табл. 12.2.), природные цеолиты (шабазит, морденит и д.р.). Цеолиты обладают большими преимуществами перед другими осушителями: глубокой степенью осушки, высокой влагоемкостью при низкой относительной влажности и повышенной температуре газа, прочностью при наличии капельной влаги, избирательной адсорбционной способностью.

Таблица 12.1

Характеристика силикагелей отечественного производства

Показатель	Кусковой	Гранулированный.
Мелкопористый	Крупнопористый	Мелкопористый	Крупнопористый
КСМ	ШСМ	МСМ	АСМ	КСК	ШСК	МСК	АСК	КСМ	ШСМ	КСК	ШСК
Размер зерен, мм.	2, 7-7	1, 5-3, 5	0, 25-2	0, 2-0, 5	2, 7-7	1, 5-3, 5	0, 25-2	0, 2-0, 5	2, 7-7	1-3, 5	2, 7-1	1-3, 5
Механическая прочность, %			-	-			-	-
Насыпная плотность после осушки при температуре 423 К, г/л не менее
Влагоемкость, % (по массе) при температуре 293 К и относительной влажности, %, не менее:	9, 5	9, 5			- - -	- - -	- - -	- - -	-	-	- - -	- - -

Таблица 12.2

Характеристика цеолитов различных типов

Показатель	Тип цеолита
КА	NaX	CaA	CaX
Насыпная плотность, г/см³	0, 62	0, 65	0, 65	0, 6
Водостойкость, % (по массе)	-
Динамическая активность (в Бк) по парам воды при осушке до точки росы 203 К при размере гранул, мм: 4, 5 3, 6
Удельная поверхность, м²/г	-	750-800	750-800
Теплопроводность, ВТ/(м·К)	-	0, 581	-	-
Удельная теплоемкость, кДж/(кг·К) Размеры гранул, мм: диаметр длина	- -	2-4, 5 2-5	4, 5	- -

Примечание: КА, NaX, CaA, CaX – типы цеолитов, содержащих химические элементы К, Na, Са соответственно.

Одоризация газа

Природный газа, очищенный от сероводорода, не имеет ни цвета, ни запаха. Поэтому обнаружить утечку газа довольно трудно. Чтобы обеспечить безопасность транспорта и использования газа, его одорируют, т.е. придают ему резкий и неприятный запах. Для этой цели в газ вводят специальные одоранты, и продукты их сгорания должны быть физиологически безвредными, достаточно летучими (низкая температура кипения), не должны вызывать коррозию, химически взаимодействовать с газом, поглощаться водой или углеводородным конденсатом, сильно сорбироваться почвой или предметами, находящимися в помещениях. Одоранты быть недорогими. Этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяет этилмеркаптан (С₂Н₅SH). Однако при использовании этилмеркоптана следует учитывать присущие ему недостатки. Так, по токсичности он равноценен сероводороду; если газ идет на химическую переработку, то необходимо очищать его от меркаптана, так как последний отравляет катализаторы. Этилмеркаптан химически взаимодействует с окислами металла, поэтому при транспорте одорированного газа его запах постепенно ослабевает.

В качестве одорантов можно использовать: сульфан; метилмеркоптан; пропилмеркоптан; калодорант; смесь меркаптанов, получаемых при очистке природного газа с высоким содержанием серы и сернистых соединений и д.р. Физико-химические показатели некоторых одорантов приведены в табл. 12.3. Одоризацию газа проводят на головных сооружениях газопровода и газораспределительных станциях, в основном с помощью одоризационных установок типов АОГ-30 и УОГ-1.(табл. 12.4.).

Таблица 12.3

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒