分子筛脱水计算
硅胶、蒙脱石、分子筛、纤维干燥剂用量的计算
表A.3 应用案例计算公式各参数取值表
参数
数值
参数
数值
a
7
V
1
b
18.44
m
3
c
30
A
6
e
0.65
WDD
0.9
t
40
其中：参数 b 是根据表 A.1 计算所得，即 b=23.05×80%=18.44。 c）计算与结论
n
t
h
䳌䳌
= 1/7 × (1×18.44+ 3×30 + 6×0.65×0.9×40) ≈36 (向上取整) 所以为了确保该包装中的湿度在 40 天之内始终保持在 50%以下，需要使用 36 个单位的干燥剂。
3.810
39
48.60
80
293.4
-2
4.131
40
51.21
81
304.8
-1
4.473
41
53.86
82
316.6
0
4.849
42
56.61
83
328.7
1
5.199
43
59.51
84
341.2
2
5.569
44
62.53
85
353.6
3
5.947
45
65.52
86
366.2
4
6.35
46
68.61
通常在不同的温度、湿度条件下，同一种阻隔材料的水蒸气透过率也是不同的。温度、湿度越高， 水蒸气透过率也越高。所以计算时通常取一个平均值。
建议使用 23℃，85%相对湿度条件下的水蒸气透过量的值，作为干燥剂用量计算的参考值。应用 时如果结合实际情况取值会使计算更精确。
天然气脱水设计计算(分子筛吸附塔)
三：床层
长度的计
算
原料气的
饱和含水
量
g/1000m3气体流动
系数C：
从上到下
(0.25~0.3
2);从下到
上0.1670.29需脱除水量Kg/hr
分子筛堆
积密度：
Kg/m3660操作周期天然气工
作状态下
的密度：
Kg/m348.26733总共需脱水量Kg
天然气工
作压力：
Mpa 4.3天然气的压缩系数
分子筛的
平均直
径：Dp
m0.0032工作状态下气体量m3/s
允许气体质量流
速：G
Kg/(m*S) 5.437166工作温度0K
空塔流速：W0
m/s
0.112647
分子筛有
效吸附容
积Kg水
/100Kg分
子筛一：吸附周期：两塔--8小时。
三塔--24小时。
二：吸附器直径：
天然气脱水计算（分子筛吸附塔）
气体处理
量
104m3/d2所需分子筛重量Kg
气体质量
流量Kg/s0.248016所需分子筛体积m3
气体分子
量24床层高度m
空塔截面
积m20.045615高径比吸附塔直
径Dm0.241056
确定塔的
直径Dm0.241056
实际塔截
面积m20.043581
实际气体
流速m/s0.117904
）
1200
1
8
8
0.86
0.01
303
8
100 0.15 3.48 14.4。
某分子筛吸附脱水工艺设计——再生工艺计算(内容清晰)
重庆科技学院《油气集输工程》课程设计报告学院: 石油与天然气工程学院专业班级:学生姓名:学号:设计地点（单位） K804 设计题目: 某分子筛吸附脱水工艺设计——再生工艺计算完成日期：年月日指导教师评语:成绩（五级记分制）:指导教师（签字）:________________摘要井口流出的天然气几乎都为气相水所饱和，甚至会携带一定量的液态水。
天然气中水分的存在往往会造成严重的后果：含有CO2和H2S的天然气在有水存在的情况下形成酸而腐蚀管路和设备；在一定条件下形成天然气水合物而堵塞阀门、管道和设备；降低管道输送能力，造成不必要的动力消耗。
水分在天然气的存在是非常不利的事，因此，需要脱水的要求更为严格。
天然气脱水的方法一般包括低温法、溶剂吸收法、固体吸附法、化学反应法和膜分离法等。
低温法脱水是利用高压天然气节流膨胀降温或利用气波机膨胀降温而实现的，这种工艺适合于高压天然气；而对于低压天然气，若要使用则必须增压，从而影响了过程的经济性。
溶剂吸收法和固体吸附法目前在天然气工业中应用较广泛。
本文主要研究固体吸附法脱水。
固体吸附法就是利用多孔固体颗粒选择性地吸附流体中一定组分在其内外表面上，从而使流体混合物得以分离的方法。
具有一定吸附能力的固体材料称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。
而本文的固体吸附剂以分子筛作为探讨的对象。
分子筛具有很好的选择吸附性、在高温下吸附脱水等优点，尤其是在气体和液体进行深度脱水时特别适合。
分子筛在使用过程中被气体中所含水量饱和，为了使分子筛能够继续循环使用，就有了分子筛的再生工艺过程。
本文主要通过选取合适的分子筛然后计算分子筛的吸附水量，和吸附的双塔轮换过程和轮换时间，通过要脱附的水量计算出再生气的气量以及冷凝气的气量，和所需加热炉的热量，以此来探讨分子筛的再生工艺过程。
关键词：分子筛再生工艺再生气冷凝气热量目录摘要 (2)1 绪论 (4)1.1 国内外现状 (4)1.2脱水系统吸附剂的选择 (5)1.3分子筛的种类与特点 (6)1.4 分子筛吸附脱水原理流程 (7)1.4.1 吸附周期 (8)1.4.2 再生过程 (8)1.4.3 再生操作 (9)1.4.4 再生加热与冷却 (10)2 再生工艺计算 (12)2.1物性基础 (12)2.1.1天然气的基本组成 (12)2.1.2工艺选择 (12)2.2 在生热负荷计算 (13)2.3 再生气量计算 (15)2.3 冷却气量计算 (16)2.4再生气空塔速度计算 (17)3 总结 (19)参考文献 (20)1 绪论1.1 国内外现状天然气作为清洁优质能源，在近年来，其世界总气产量和消费量呈持续增长的趋势。
天然气分子筛脱水装置工艺标准规范标准设计.docx
\\1概述1.1设计要求原料气压力为 4.5MPa，温度 30℃，工艺流程要求脱水后含水量在 1ppm 以下（质），采用球形 4A 分子筛吸附脱水，已知 4A 分子筛的颗粒直径为 3.2mm，堆密度为660kg/m3，吸附周期采用 8 小时。
其具体内容如下：1.绘制天然气脱水工艺流程图；2.确定工艺流程的主要工艺参数；3.对脱水系统中主要设备进行工艺计算，并确定主要设备的结构尺寸和型号。
4.确定流程中主要管线的规格（材质、壁厚、直径）。
5.编写工程设计书。
1.2设计范围分子筛吸附塔装置导热油换热单元过滤器再生气分离器连接管道排污放空系统安全阀，调压阀1.3设计原则1)贯彻国家建设基本方针政策，遵循国家和行业的各项技术标准、规范。
2)贯彻“安全、可靠”的指导思想，紧密结合上、下游工程，以保证中央处理厂安全、稳定地运行。
3)根据高效节能、安全生产的原则，采用先进实用的技术和自控手段，实行现代化的管理模式，实现工艺、技术成熟可靠、节省投资、方便生产。
4)充分考虑环境保护，节约能源。
\\1.4 气质工况及处理规模气体处理规模： 100×104 m3/d原料气压力： 4.5 MPa原料气温度： 30 ℃脱水后含水量：≤1 ppm天然气气质组成见表1-1。
表 1-1 天然气组成表（干基）组分H2He N2CO2C1C2mol%0.0970.0520.550.02694.595 3.305组分C3iC4nC4iC5nC5C6+mol%0.730.1210.1560.0560.0520.2621.5 分子筛脱水工艺流程1.5.1 流程选择本装置所处理的湿净化气流量为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。
某分子筛吸附脱水工艺设计再生工艺设计计算
某分子筛吸附脱水工艺设计再生工艺设计计算分子筛吸附脱水工艺设计再生工艺设计计算，是指对一种分子筛吸附
脱水工艺进行设计，并对再生工艺进行计算。
下面将详细介绍该过程。
一、分子筛吸附脱水工艺设计：
1.确定分子筛类型：首先需要选择合适的分子筛类型，根据分子筛的
吸附性能和经济性进行权衡选择。
2.确定操作参数：确定脱水过程中的操作温度、压力和流量等参数，
这些参数对吸附脱水效果有重要影响。
3.确定吸附装置：根据分子筛吸附特性和操作参数选择合适的吸附装置，例如固定床吸附塔、旋转吸附塔等。
4.设计吸附脱水过程：根据吸附过程中分子筛与水分子之间的相互作用，设计吸附脱水过程中的物料流动路径、吸附结构以及干燥等工艺。
5.进行实验验证：进行实验室规模或中试规模的实验验证，检验吸附
脱水效果，并调整设计参数以提高吸附效率。
二、再生工艺设计计算：
1.确定再生剂：根据吸附过程中的吸附剂性质以及工艺要求，确定再
生剂的种类和用量。
2.设计再生装置：根据再生过程中再生剂与吸附剂间的物质传递规律，选择合适的再生装置，例如蒸汽再生装置、热风再生装置等。
3.计算再生过程：根据再生剂与吸附剂之间的传质过程，进行传热、
传质方面的计算分析，确定再生过程中的操作温度和压力。
4.进行实验验证：进行实验室规模或中试规模的实验验证，检验再生效果，并调整设计参数以提高再生效率。
以上就是分子筛吸附脱水工艺设计再生工艺设计计算的基本过程。
通过合理的分子筛选择、操作参数设计和再生工艺设计计算，可以提高吸附脱水过程的效果，并实现可持续发展的目标。
第八组分子筛计算步骤
7.7.2 分子筛脱水工艺计算（1）工艺计算的基础数据分子筛脱水由吸附和再生两部分组成，吸附采用双塔流程，再生加热气和冷吹气采用干气，加热方式采用燃气管式加热炉加热。
其主要设备由分子筛吸附器、再生气加热炉、再生气冷却器、再生气分离器。
该部分主要计算分子筛吸附器尺寸，再生气加热炉、再生气冷却器、再生气水分离器设计计算归于其它部分。
选用4A 分子筛脱水，其特性如下：分子筛粒子类型：直径3.2 mm 球形分子筛的有效湿容量：8 kg （水）/100 kg （分子筛）分子筛堆积密度：700 kg/m 3分子筛比热：0.96 kJ/（kg·℃）瓷球比热：0.88 kJ/（kg·℃）操作周期为8小时，再生加热时间为4.5小时，再生冷却时间为3.2小时，操作切换时间为0.3小时。
加热炉进口温度为44.098 ℃，加热炉出口温度为275 ℃。
工艺计算主要的基础数据如下：原料气压力：3.5 MPa原料气温度：30 ℃床层温度：35 ℃天然气气体流量：10110 kg/h饱和含水量：3.60 kg/h天然气相对湿度：100%天然气在3.5MPa 、30℃下的密度：27.51 kg/m 3天然气在3.5MPa 、30℃时粘度：1.2210×10-2 cp再生加热气进吸附器的压力：1733.72 kPa再生加热气进吸附器的温度：260 ℃再生加热气出吸附器的温度：200 ℃再生气在1733.72 kPa 、260 ℃下的密度：6.72 kg/m 3干气温度：44.1 ℃干气压力：2033.72 kPa干气将床层冷却到：50 ℃干气在44.1℃、2033.72 kPa 的密度：13.77 kg/m 3再生气在260℃、1733.72 kPa 的热焓：-3776.58 kJ/kg再生气在115℃、1733.72 kPa 的热焓：-4167.3 kJ/kg再生气在275℃、1733.72 kPa 的热焓：-3731.98 kJ/kg干气在140℃、2033.72 kPa 的热焓：-4106.71 kJ/kg干气在44.1℃、2033.72 kPa 的热焓：-4338.85 kJ/kg干气在44.1℃、2033.72 kPa 下的低位热值：48381.32 kJ/kg（2）直径和高径比的计算原料气在3500kPa ，25℃下含水量为194.161=G kg/h （??）根据天然气脱水设计规范取操作周期为8=τ小时，总共脱水：552.1298194.16=⨯kg已知700=b ρkg/m 3，0032.0=p D m ，工况下 (3500 kPa 、30℃) ：13.28=g ρkg/m 3用式()5.0p g b D C G ρρ=计算，气体从上往下流则C 取0.28() ()()0.520.2870027.510.0032 4.1538/m G kg s =⨯⨯⨯=⋅0.50.544101100.933600 3.14 4.15m Q D mG π⨯⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭吸附床层直径计算：吸附床层直径取为1000 mm 。
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。
分子筛两塔脱水工艺研究
分子筛两塔脱水工艺研究摘要：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。
本文对生产中常用的分子筛两塔脱水工艺进行研究，主要包括分子筛选型，分子筛两塔脱水工艺，及时序控制过程等内容进行研究。
关键词：分子筛两塔脱水工艺1 分子筛介绍分子筛是一种人工合成的无机吸附剂。
它是具有骨架结构的碱金属或碱土金属的硅铝酸盐晶体，分子式为：M2/nO•Al2O3•xSiO2•yH2O。
根据分子筛晶体结构的内部特征不同，常用的分子筛可分为A型和X型两类。
其中，A型分子筛具有与沸石构造类似的结构物质，所有吸附均发生在晶体内部孔腔内，孔腔直径为0.4nm，由理论孔径为0.42nm的通道联接；X型分子筛能吸附所有能被A型分子筛吸附的分子，并且具有较高的容量。
13X型分子筛可吸附芳香烃这样的大分子。
各类分子筛的pH值约为10，在pH值5～12范围内是稳定的。
在处理酸性天然气时，若吸附液的pH值小于5，就应采用抗酸分子筛。
分子筛表面具有较强的局部电荷，因而对极性分子和不饱和分子有很高的亲和力，水是强极性分子，分子直径为0.27～0.31nm，比通常使用的分子筛孔径小，所以分子筛是干燥气体和液体的优良吸附剂。
其特点如下。
具有高效吸附特性。
分子筛在低水汽分压、高温、高气体线速度等苛刻的条件下仍然保持较高的湿容量。
这是因为分子筛的表面积大于一般吸附剂，可达700～900m2/g。
随着相对湿度进一步降低，分子筛的湿容量与其他干燥剂相比相对地提高，如图2.1-1所示。
因而分子筛用于天然气深度脱水时较其他吸附剂优越。
2 分子筛脱水装置及工艺设计2.1.关键工艺参数的选取1）吸附周期分子筛脱水塔吸附剂床层的吸附周期（脱水周期）应根据湿气中水含量、床层空塔流速和高径比（不应小于2.5）、再生能耗、吸附剂寿命等进行综合比较后确定。
对于两塔流程，分子筛脱水塔床层吸附周期一般设计为8～24h，通常取吸附周期8～12h。
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三：床层长度的计算原料气的饱和g/1000
气体流动系数C ：从上到下(0.25~0.32);从下到上0.1670.29需脱除水量Kg/hr 分子筛堆积密度：Kg/m 3
660操作周期天然气工作状态下的密度：Kg/m 348.26733总共需脱水量Kg 天然气工作压力：Mpa 4.3天然气的压缩系数分子筛的平均直径：Dp m 0.0032工作状态下气体量m3/s 允许气体质量流速：G Kg/(m*S) 5.437166工作温度0K
空塔流速：W 0 m/s 0.112647
分子筛有效吸附容积Kg 水/气体处理量104m 3/d 2所需分子筛重量Kg 气体质量流量Kg/s 0.248016所需分子筛体积m 3气体分子量24床层高度m 空塔截面积m 20.045615高径比
吸附塔直径Dm 0.241056确定塔的直径Dm 0.241056实际塔截面积m 20.043581实际气体流速m/s
0.117904
一：吸附周期：两塔--8小时。
三塔--24小时。
二：吸附器直径：
三：床层长度的计算
的饱和含水量g/1000m31200
水量Kg/hr1
8脱水量Kg8
的压缩系数0.86
态下气体量m3/s0.01
度0K303
有效吸附容积Kg水/100Kg分子筛8
子筛重量Kg100
子筛体积m30.15
度m 3.48
14.4。