分子筛三塔脱水
分子筛脱水原理
分子筛是一种多孔性的铝硅酸盐结晶体，又叫泡沸石。
所谓再生，就是利用分子筛的湿容量随着温度的上升而降低的原理，用热气体吹扫床体，清除水蒸气，然后冷却后使分子筛恢复吸水能力。
兴九站的浅冷脱烃装置可把天然气致冷至-35摄氏度，这就要求把天然气深度脱水，不然就会造成设备冻堵。
• 兴九站的分子筛切换由气动阀控制，在中控室里操作，为防止原料气窜入再生线内，须现场一名员工持对 讲机进行监护，监护人员发出指令，中 控室内操作人员进行开关阀门动作，并随时注意进站汇管压力和外 输流量，防止误操作或阀门开关指示失灵误报，导致憋压。一旦发现进站压力上升、外输流量迅速下降， 立即通知监护人员打开原料气过滤分离器前的跨站旁通，然后再查找原因，排队故障。
如图所示，天然气进入分子筛脱水后，进入浅冷系统进行脱烃，分子筛吸水饱合后，就要对其进行再生。
今天与大家就共同学习到这里，谢谢
天然气处理站，脱水是日常工作之一，对露点有较高要求的天然气干燥，一般采用分子筛脱水法，下面我简单介绍一下分子筛脱水的原理。
所以我们要减少使用介质中的杂质颗粒 ，正确的操作，减少冲击，控制温度等，以延长分子筛的使用寿命。
分子筛具有很大的表面积，一般在600-1000m2 /g ,因此有很大的吸附能力，它对极化分子和可极化分子具有很强的吸附能力，水是一种强极化分子，其分子直径双比分子筛的孔径
小，极易被分子筛吸附，所有分子筛是优良的气体干燥剂。
天然气处理站，脱水是日常工作之一，对露点有较高要求的天然气干燥，一般采用分子筛脱水法，下面我简单介绍一下分子筛脱水的原理。
• 下图为分子筛截面图
• 分子筛具有很大的表面积，一般在600-1000m2 /g ,因此有很大的吸附能力，它对极化分子和可极化分子 具有很强的吸附能力，水是一种强极化分子，其分子直径双比分子筛的孔径小，极易被分子筛吸附，所有 分子筛是优良的气体干燥剂。
分子筛脱水操作手册
分子筛脱水装置操作手册目录1. 基础数据 (2)2. 吸附原理 (3)3. 供货范围 (3)4. 工艺流程 (4)5. 设备参数 (5)6. 装置开车及停车步骤 (5)7. 安全注意事项 (10)8. 填料3A分子筛装填说明 (10)9. 附件 ........................................................ 错误!未定义书签。
1.基础数据1.1介质：二氧化碳1.2装置规模：1.3处理量变化范围：50%～120% 1.4干燥塔进口原料气参数如下：1.5脱水深度：脱水后二氧化碳气含水15ppm。
2.吸附原理2.1 基本概念吸附是指：当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。
具有吸附作用的物质（一般为密度相对较大的多孔固体）被称为吸附剂，被吸附的物质（一般为密度相对较小的气体或液体）称为吸附质。
吸附按其性质的不同可分为四大类，即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩、物理吸附。
化学吸附：是指吸附剂与吸附质间发生有化学反应，并在吸附剂表面生成化合物的吸附过程。
其吸附过程一般进行的很慢，且解吸过程非常困难。
活性吸附：是指吸附剂与吸附质间生成有表面络合物的吸附过程。
其解吸过程一般也较困难。
毛细管凝缩：是指固体吸附剂在吸附蒸汽时，在吸附剂孔隙内发生的凝结现象。
一般需加热才能完全再生。
物理吸附：是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（即范德华力）进行的吸附。
其特点是：吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。
2.2 工艺原理本装置采用变温吸附技术进行气体分离提纯，变温吸附技术是以吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础，利用吸附剂对气体的吸附容量随吸附温度不同而变化的特性，吸附剂对不同气体组份有选择性吸附的条件下，低温时吸附混合气中的某些组份，未被吸附组份通过吸附床层流出，高温时脱附这些被吸附的组份，以进行下一次低温吸附，可采用多个吸附塔，从而达到气体的连续分离的目的。
小知识,天然气分子筛脱水工艺的流程简介
小知识，天然气分子筛脱水工艺的流程简介流程的选择假设湿净化气流量为100×104m3/d（20℃、101.325kPa标准状态下）。
对于这样规模较大的分子筛脱水装置，可以采用2个吸附塔或3个吸附塔两种方案（分别简称两塔方案、三塔方案）。
而相同工艺不同方案的操作情况与投资数据却完全不同，现将两塔方案、三塔方案的操作情况与投资情况进行比较，从而选择出最佳方案。
在两塔流程中，一塔进行脱水操作，另一塔进行吸附剂的再生和冷却，然后切换操作。
在三塔或多塔流程中，切换的程序有所不同，通常三塔流程采用一塔吸附、一塔再生、一塔冷吹同时进行。
三塔方案（常规）时间分配表吸附器0～8h8～16h16～24h分子筛脱水塔A吸附加热冷却分子筛脱水塔B冷却吸附加热分子筛脱水塔C加热冷却吸附由表1-1可以看出，在三塔方案中，加热炉连续工作，并且冷吹再生时间长，期间的加热、冷却功率相对较小，三塔流程灵活性较高。
表1-2 两塔方案（常规）时间分配表吸附器0～8h8～16h分子筛脱水塔A吸附加热/冷却分子筛脱水塔B加热/冷却吸附由表1-2可以看出，分子筛两塔脱水装置运行时，始终保持一塔处于吸附状态，另一塔处于再生状态。
因此，加热炉操作不连续，点火、停炉频繁，不利于装置的长周期正常、平稳运行，且会造成一定的热损失。
但两塔流程简单，其吸附时间增长，能耗大大降低。
两塔流程较三塔流程减少1座吸附塔，大大节约了设备采购费用。
由于设备数量的减少，操作维护费用也将大大降低。
同时，由于减少了设备、工艺管线的数量，实际上也相应削减了管线、设备穿孔泄露的风险，提高了安全可靠性。
且吸附、再生、冷却过程为密闭过程，对环境污染少。
两塔流程由装填有分子筛的两个塔组成,假设塔2在进行干燥,塔1在进行再生。
在再生期间,所有被吸附的物质通过加热而被脱吸,为该塔的下一个吸附周期作准备。
湿原料气一般经原料气过滤分离器,除去携带的液滴后自上而下地进入分子筛脱水塔(塔2),进行脱水吸附过程。
分子筛脱水工艺简述
第26卷第1期2008年2月天 然 气 与 石 油Na tura l Ga s And O ilVol .26,No .1Feb .2008 收稿日期:2007205211 作者简介:胡晓敏(19792),女,四川广安人,工程师,双学士,2001年毕业于中国石油大学(华东),主要从事天然气净化的研究与设计工作。
电话:(028)86014138。
分子筛脱水工艺简述胡晓敏,陆永康,曾亮泉(中国石油工程设计有限公司西南分公司,四川成都610017)摘 要:分子筛脱水是目前国内外应用较广泛,技术较成熟的脱水工艺。
脱水后干气含水量可低至10-6。
该法操作简单,占地面积小,对进料气的温度、压力和流量变化不敏感。
天然气分子筛工艺一般分为两塔流程、三塔或多塔流程。
总结了天然气分子筛脱水装置的一些重要操作参数,供工程设计参考。
关键词:分子筛;脱水;流程;操作参数文章编号:100625539(2008)0120039203 文献标识码:A0 概述目前国内外应用较广泛,技术较成熟的天然气脱水工艺有:低温分离、固体吸附和溶剂吸收三种方法。
而固体吸附法中以分子筛脱水的应用最广泛,技术最成熟可靠。
分子筛脱水是一个物理吸附过程。
物理吸附主要由范氏引力或扩散力所引起,气体的吸附类似于气体的凝聚,一般无选择性,是可逆过程,吸附热小,吸附所需的活化能小,所以吸附速度快,较易达到平衡。
分子筛脱水一般适用于下列场合[1]:a.要求天然气水露点低于-40℃的场合,例如使用膨胀机的NG L 回收装置的原料气脱水。
b .同时脱水脱烃以满足水露点、烃露点销售要求的烃露点控制装置———适用于贫的高压天然气的烃露点控制。
c .天然气同时脱水和净化。
d .含H 2S 的天然气脱水,当H 2S 溶解在甘醇中引起再生气的排放问题时。
e .LPG 和NG L 脱水同时要脱除微量的硫化物(H 2S,COS,CS 2,硫醇)时。
1 分子筛脱水工艺流程目前天然气工业用的脱水吸附器主要是固定床吸附塔,为保证装置连续操作,至少需要两个吸附塔。
分子筛脱水操作手册
分子筛脱水装置操作手册目录1. 基础数据 (2)2. 吸附原理 (3)3. 供货范围 (3)4. 工艺流程 (4)5. 设备参数 (5)6. 装置开车及停车步骤 (5)7. 安全注意事项 (10)8. 填料3A分子筛装填说明 (10)9. 附件 ........................................................ 错误!未定义书签。
1.基础数据1.1介质：二氧化碳1.2装置规模：1.3处理量变化范围：50%～120% 1.4干燥塔进口原料气参数如下：1.5脱水深度：脱水后二氧化碳气含水15ppm。
2.吸附原理2.1 基本概念吸附是指：当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。
具有吸附作用的物质（一般为密度相对较大的多孔固体）被称为吸附剂，被吸附的物质（一般为密度相对较小的气体或液体）称为吸附质。
吸附按其性质的不同可分为四大类，即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩、物理吸附。
化学吸附：是指吸附剂与吸附质间发生有化学反应，并在吸附剂表面生成化合物的吸附过程。
其吸附过程一般进行的很慢，且解吸过程非常困难。
活性吸附：是指吸附剂与吸附质间生成有表面络合物的吸附过程。
其解吸过程一般也较困难。
毛细管凝缩：是指固体吸附剂在吸附蒸汽时，在吸附剂孔隙内发生的凝结现象。
一般需加热才能完全再生。
物理吸附：是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（即范德华力）进行的吸附。
其特点是：吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。
2.2 工艺原理本装置采用变温吸附技术进行气体分离提纯，变温吸附技术是以吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础，利用吸附剂对气体的吸附容量随吸附温度不同而变化的特性，吸附剂对不同气体组份有选择性吸附的条件下，低温时吸附混合气中的某些组份，未被吸附组份通过吸附床层流出，高温时脱附这些被吸附的组份，以进行下一次低温吸附，可采用多个吸附塔，从而达到气体的连续分离的目的。
分子筛干燥塔脱水再生技术浅析
分子筛干燥塔脱水再生技术浅析采油一厂天然气处理处理装置于2000年11月建成投产，设计处理量30×104m3/d±20%，采用分子筛吸附法脱水，引原料气对分子筛进行同压再生，该工艺虽能保护气流对分子筛的冲击，但再生速度慢，影響脱水效果，为此我们通过对比、借鉴、学习、研究，并与现场的生产实际充分结合，采取了优化工艺、技术改造等措施，取得了良好的效果。
1 工艺流程30万方轻烃装置分子筛干燥塔吸附脱水采用三塔流程，一塔吸附、一塔再生、一塔冷吹。
原料气经三相分离器（压缩机出口分离器）进入分子筛干燥塔（三塔）进行分子筛吸附脱水，天然气中水分含量小于1ppm（V）。
脱水后的原料气进入制冷单元。
分子筛再生采用同压再生，引原料气作为再生气；冷吹引至增压端后冷却器，再生冷吹气均进入再生气分水罐分离出游离水后进入外输干气管网。
详见图1。
2 运行现状及存在问题分子筛在同压再生时，由于塔内压力一直处于2.4MPa，无压差，使再生气在再生塔内流速较慢，使分子筛上水分脱吸慢，量少，造成再生时间长，一般再生完全需8h，导入冷吹气后，由于冷吹塔内压力和冷吹气压力相同，也造成了冷吹速度慢，冷吹后温度为58～63℃。
冷吹塔转为吸附塔后，使经过该塔的原料气温度增高，影响制冷系统的制冷效果，产量降低。
除影响制冷效果，降低产量外，同压再生还存在以下不良影响：（1）同压再生影响脱水效果，水露点偏高，一般为-80℃～-85℃，然而装置制冷温度最高可达-87℃，易造成后续管线、设备冻堵，存在极大安全隐患。
（2）同压再生使用的是增压进口原料气，使膨胀机处理量减少，进一步使产品产量降低。
3 改造内容通过对同压再生的现状分析，同压再生主要是由于压差小造成再生和冷吹速度慢，影响脱水时效。
为增加压差，对比国内外吸附法脱水工艺，将同压再生与减压再生进行比较。
等压再生：优点：①不会出现分子筛床层松动的现象，不会产生更多的粉尘；②操作相对比较简单。
分子筛脱水原理
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• 下图为分子筛截面图
• 分子筛具有很大的表面积，一般在6001000m2 /g ,因此有很大的吸附能力，它对 极化分子和可极化分子具有很强的吸附能 力，水是一种强极化分子，其分子直径双 比分子筛的孔径小，极易被分子筛吸附， 所有分子筛是优良的气体干燥剂。
现场实例：
• 兴九站的浅冷脱烃装置可把天然气致冷至35摄氏度，这就要求把天然气深度脱水， 不然就会造成设备冻堵。 • 兴九站采用分子筛脱水，可使天然气的水 露点降到-70摄氏度左右，完全可以满足浅 冷要求。
兴九分子筛现场图片
下面是兴九的分子筛脱水简易流程图
原料气
风冷器 过滤器
换热器
1
号 分 子 筛
2
号 分 子 筛
再生分离器
粉尘 过滤 器
浅冷 装置
调压阀
外输
流量计
气动调节阀
• 如图所示，天然气进入分子筛脱水后，进 入浅冷系统进行脱烃，分子筛吸水饱合后， 就要对其进行再生。所谓再生，就是利用 分子筛的湿容量随着温度的上升而降低的 原理，用热气体吹扫床体，清除水蒸气， 然后冷却后使分子筛恢复吸水能力。
分子筛脱水工艺及原理
制作人：张京生
• 天然气处理站，脱水是日常工作之一， 对露点有较高要求的天然气干燥，一 般采用分子筛脱水法，下面我简单介 绍一下分子筛脱水的原理。
• 分子筛是一种多孔性的铝硅酸盐结晶体， 又叫泡沸石。有天然的，也有人工合成的。 在它们的晶体结构中具有大量的空腔，这 些空是由规则而均匀的、数量级为分子大 小的孔道相互联结着，这些空腔通常被吸 附水和结晶水所占据，而大分子被排斥在 空腔之外，故有分子筛之称。
分子筛循环脱水新工艺
节能技术分子筛循环脱水新工艺王正才 刘生丽 马玉华 马力 陈勇 （新疆油田公司石西油田作业区 新疆克拉玛依834000） 高金桥 （新疆克拉玛依油田公司勘探开发研究院实验中心 新疆克拉玛依834000）摘要 在新疆油田公司石西油田作业区分子筛三塔循环脱水工艺基础上，设计了新型分子筛循环换热脱水工艺。
通过分子筛循环换热脱水新工艺与两塔脱水工艺的计算比较，分子筛循环换热节能脱水新工艺比两塔循环脱水工艺节约59%～65%的能量，值得推广使用。
关键词 分子筛 脱水 换热 节能在现代经济高速发展的今天，天然气、液化气作为清洁能源日益受到重视和应用。
在天然气预处理的过程中，采用深冷处理方式，可得到商品天然气、液化气、稳定轻烃这些产品。
采用深冷处理方式要求脱水后的气体含水量必须小于1×10-6（w），一般采用分子筛脱水，常用的有两塔或三塔循环脱水工艺。
中石油新疆油田公司共有三套伴生气深冷处理装置，其中采油二厂、百口泉采油厂采用两塔循环脱水工艺；石西油田作业区采用三塔循环脱水工艺。
根据北疆气候条件，在石西油田作业区三塔循环脱水工艺基础上，设计了新型分子筛循环换热节能脱水工艺，该工艺应用换热器，充分利用冷吹出口气体和再生出口气体的热量，从而达到了高效节能的目的。
1 三种脱水工艺流程简介1.1 分子筛两塔循环脱水工艺采油二厂天然气站深冷处理装置采用分子筛两塔循环脱水工艺，工艺流程见图1。
图1分子筛两塔循环脱水工艺流程图从压缩机出口经空冷、分离后的天然气进分子筛塔A吸附脱水8 h；脱水后的气体经粉尘过滤器除去粉尘，一部分去膨胀机深冷装置区或外输，另一部分天然气进加热炉加热，进分子筛塔B再生4 h；关闭加热炉主火嘴，这部分天然气经加热炉旁通管线进分子筛塔B冷吹4 h；冷吹出口及再生出口的气体均经水-气换热器进行冷却，并经再生气分离器分离后进入压缩机二级进口或去低压管网。
两塔切换时，分子筛塔A进行泄压，分子筛塔B进行充压，待压力平衡以后，分子筛塔B吸附脱水8 h，分子筛塔A再生4 h，冷吹4 h。
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分子筛三塔脱水
分子筛三塔脱水工艺是一种先进的脱水技术，主要应用于天然气、炼厂气等气体脱水领域。
相比于传统的两塔脱水工艺，三塔脱水工艺具有更高的效率和稳定性，能够更好地满足工业生产的需求。
在分子筛三塔脱水工艺中，通常采用三个塔进行脱水操作。
第一个塔为原料气进入的塔，用于初步脱水和预处理；第二个塔为再生塔，用于对分子筛进行再生和循环使用；第三个塔为产品气出塔，用于最终的产品气处理和干燥。
在具体操作中，原料气首先进入第一个塔进行初步脱水处理，脱去大部分的水分和杂质。
然后，经过预处理的原料气进入第二个塔进行深度脱水，使气体达到更高的干燥度。
最后，经过第二个塔处理后的气体进入第三个塔，进行最终的产品气处理和干燥。
相比传统的两塔脱水工艺，分子筛三塔脱水工艺具有以下优点：
更高的脱水效率：由于采用三个塔进行脱水操作，分子筛三塔脱水工艺能够更好地控制每个塔的操作条件，从而提高整体的脱水效率。
更好的产品气质量：采用三塔脱水工艺，可以更好地控制产品的干燥度和纯度，从而获得更高质量的产品气。
更高的稳定性：三塔脱水工艺中每个塔的功能明确，操作稳定，从而提高了整个系统的稳定性。
更长的分子筛寿命：由于三塔脱水工艺中的再生塔可以更好地对分子筛进行再生和循环使用，从而延长了分子筛的使用寿命。
更低的能耗：由于三塔脱水工艺中每个塔的操作条件可以得到更好的控制，从而降低了整个系统的能耗。
总之，分子筛三塔脱水工艺是一种高效、稳定、节能的脱水技术，在工业生产中得到了广泛应用。