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分子筛应用-天然气深度脱水
作者:    发布于:2018-11-01 09:28:18    文字:【】【】【

    当前国内外主要的天然气深度脱水装置,是利用合成氟石分子筛对气体中的水蒸气分子的强烈吸附作用,达到深度脱水的目的。

合成沸石分子筛是一种有严格骨架结构的硅铝酸盐晶体,其硅铝四面体形成的内部骨架具有三维连通的无数微孔,是一种孔径大小均一的强极性吸附剂,具有很高的选择吸附分离能力。随着硅铝比的增加,分子筛的极性逐渐降低,因此低硅铝比的分子筛具有更强烈的吸附水分的能力,适合于气体的深度脱水。

分子筛是压缩天然气常用的高效脱水剂,其主要优点如下:

① 分子筛可以使气体深度脱水。在通常情况下,它的吸附量比其他吸附剂高,因而可以缩小干燥塔的尺寸,节约资金。

② 分子筛在较高温度下也能有效地干燥气体。

③ 分子筛能选择性地吸附水分,避免发生重烃类共吸附而使吸附剂失效。

④ 分子筛不易被液态水损坏,而硅胶等吸附剂遇水则容易破脆。

当气体通过分子筛床层时,气体中的水蒸气分子随气流进入分子筛内部的孔道。由于水分子属于强极性分子,因此被吸附在孔道上不再随气体流动;而甲烷等烃类气体属于非极性分子,会顺利通过,气体从而得到干燥。

随着吸附塔内的分子筛吸附的水分增加,分子筛对水分子的吸附能力也逐渐下降,当到达一定值时,吸附塔出口的气体中的水分子就会超过规定值,说明该塔内的分子筛已吸附饱和。此时,必须对该吸附塔内的分子筛进行再生。

再生流程就是将分子筛微孔内吸附的水分子驱逐出去,使分子筛重新活化的过程。再生流程的设计对于干燥器的连续运行至关重要。作为吸附水分的分子筛填装塔体,不论选取了多大的设计余度,分子筛终究会饱和,失去吸附水分的能力。因此,选择合理的再生流程和参数成为干燥器设计的重点。一个合理的再生流程可以做到用尽可能少的消耗(电加热功率、气体耗损率),达到有效再生的目的。

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