Принцип работы осушки газа на молекулярном сите по технологии TSA

Осушка молекулярным ситом выполняется по технологии TSA. Осушка основана на принципе поглощения молекул газа поверхностью молекулярного сита, а вследствие различной поглощательной способности воды и остальных компонентов газа, вода поглощаются при низкой температуре, а не поглощенные компоненты проходят сквозь адсорбер. Вода затем десорбируются при более высокой температуре и том же давлении для выполнения следующего цикла адсорбции. Непрерывность процесса достигается применением 3 попеременно работающих адсорберов.

Описание процесса осушки газа на молекулярном сите

Природный газ (сырьевой газ) пропускается через осушитель, находящийся на стадии адсорбции, в котором содержащаяся в газе вода поглощается адсорбентом, и на выходе получается осушенный газ. Два других адсорбера находятся в различных стадиях регенерации.

Регенерация осушителя включает в себя две стадии: собственно регенерацию нагревом и продувку холодным газом. В процессе регенерации нагревом, сухой газ (после фильтра) после продувки предыдущего осушителя (подогретого) направляется в нагреватель. После подогрева до 200…260°C он поступает в осушитель для регенерации нагревом адсорбента, чтобы удалить из адсорбера поглощенную воду. После этого газ регенерации охлаждается в аппарате воздушного охлаждения и после отделения воды в сепараторе направляется в топливную систему.

В процессе продувки холодным газом газ регенерации направляется напрямую в осушитель, подвергаемый холодной продувке для его охлаждения до нормальной температуры. После этого газ регенерации направляется в нагреватель и затем в другой адсорбер для его регенерации нагревом.

Обзор технологического процесса осушки газа на молекулярном сите

В этом примере осушитель А находится в фазе адсорбции, осушитель В – в фазе охлаждения, осушитель С – в фазе регенерации

Адсорбция в осушителе А (T-101A)

Поступающий природный газ (с расходом 13095 Нм3/ч и под давлением 1,5 МПа изб.) поступает сверху в осушитель A (T101-A) через программируемый управляемый клапан (KV101A) после прохождения входного сепаратора (S-101), в котором отделяется свободная вода. Благодаря эффекту избирательной адсорбции адсорбентом колонны вода захватывается и остаётся в нём. Не поглощенные вещества выходят снизу и осушенный газ поступает в фильтр улавливающий пыль сорбента (STR101A/B) через программируемый клапан (KV102A). Большая часть осушенного газа охлаждается (в холодный период года) в охладителе продукта (E-101) и отделяется от тяжелых углеводородов в сепараторе углеводородного конденсата (S103). Осушенный природный газ затем отправляется на границу установки через расходомер (FIQ-102), при этом давление адсорбции поддерживается на значении 1,3 МПа изб. с помощью регулирующего клапана PV-101. Остальной осушенный газ с расходом 1500 Нм3/ч, подаваемый через клапан KV104B, используется для охлаждения адсорбента в осушителе B (T-101B).

Охлаждение осушителя B (T-101B)

После прохождения через пылеудаляющий фильтр (STR‑101A/B) осушенный природный газ поступает снизу в осушитель B (T-101B) для охлаждения регенерированного высокой температурой адсорбента и выводится сверху в нагреватель регенерированного газа (F-101) через клапан KV103B для подогрева до температуры 240-280°С, после чего поступает в осушитель C (T-101C) для регенерации адсорбента в этой колонне.

Регенерация осушителя C (T-101C)

Газ, подогретый нагревателем F-101 до высокой температуры, поступает в осушитель C (T‑101C) снизу для регенерации нагревом насыщенного водой адсорбента в колонне для её удаления, что является процессом регенерации адсорбента. Содержащий воду газ регенерации направляется в аппарат воздушного охлаждения газа регенерации (E-102) для понижения его температуры до 40°С через клапан KV105C после прохождения через фильтр (STR‑102A/B) для удаления пыли. После этого он поступает в сепаратор газа регенерации (S-102), в котором происходит удаление свободной воды и через расходомер (FIQ‑101) поступает в топливную систему. Расход регулируется с помощью клапана (FV-101).

Эти три осушителя поочередно работают с циклом в 6 часов, как выше описано.