天然气吸附法脱水
天然气脱水流程与原理详解演示文稿
优选天然气脱水流程与原理
第一节 概 述 一、直接冷却法：
• 原理：通过降低天然气的温度， 利用水与轻烃凝结为液体的温 差，使水得以冷凝，从而达到 脱水的目的。
• 缺点：需要制冷设施对天然气 进行制冷。
天然气脱硫、脱水器
第一节 概 述
二、溶剂吸收脱水法
•原理：天然气与某种吸水能力强的化学溶剂相接触，利用化 学溶剂对水的吸收能力，吸收天然气中的水分，同时不与水 发生化学反应，最终达到脱水的目的。 •优点：吸收剂能通过一定的方法进行再生，使其能重复使用。
三、甘醇脱水工艺流程
湿天然气自吸收塔底部 进入，自下而上与从顶部进 入的三甘醇贫液相接触后， 干气从顶部流出；贫三甘醇 自塔顶进入，与吸收塔内湿 天然气充分接触后成为富液。 富液从塔底部流出，经过滤 器、换热器与贫三甘醇换热 后进入再生塔，富液再生后 成为贫液经与富液换冷后加 压循环注入吸收塔中。
194.2 -5.6 <1.33 314 1.092 1.128 全溶 237.8 2.4.4-233.9
10.2×10-3 2.18 4.5 1.457
第三节 吸收法脱水 三甘醇质量的最佳值
参数
pH值① 氯化物 烃类② 铁粒子② 水③
固体悬浮物 ③/(mg/L)
起泡倾向
颜色及 外观
富甘醇 7.0-8.5 <600 <0.3 <15 贫甘醇 7.0-8.5 <600 <0.3 <15
3.57.5
<1.5
<200 <200
泡沫高度， 高度1020mL;破裂 时间，5s
洁净， 浅色到 黄色
①富甘醇由于有酸性气体溶解，其pH值较低。
第五章 吸附法脱水
附量叫动态（穿透）吸附量。
三、吸附过程计算 1. 吸附剂的有效湿容量：在天然气吸附脱水过程中，吸附剂的有效吸附 量计算公式如下：
XhT X S hT 0.45hZ X S
式中：X－吸附剂的有效湿容量，kg水／100kg吸附剂； Xs－吸附剂的平衡湿容量， kg水／100kg吸附剂；
hT－床层长度，m ；hZ－传质区长度，m
表5－10 吸附剂颗粒类型常数
吸附剂颗粒类型 B Φ3.2mm球状 4.155 Φ3.2mm条状 5.357 Φ1.6mm球状 11.278 Φ1.6mm条状 17.660
而且比湿溶量相同的硅胶(在t≤30℃时与活性氧化铝具有相同平衡湿容量) 也低。 由于活性氧化铝与4A分子筛组成的复合固体吸附剂床层具有以上持点， 故近几年来在天然气脱水中得到广泛应用。
第二节固定床吸附过程特性及计算
吸附剂床层内的吸附过程 几个概念 吸附过程计算 干燥器工艺计算
再生过程工艺计算
其中，M－金属离子，可以是K＋、Na＋、Ca＋等
n－离子的价数； X－称为硅铝比
2. 分子筛的结构特点： 具有许多排列整齐，大小均一的孔道。孔道之间通过孔口相互联结， Байду номын сангаас口大小与分子大小相近。 分子筛的类型 硅铝比(X)不同,分子筛类型不同,分为 A、X、Y型分子筛； 金属离子不同，分子筛孔口直径不同，同类分子筛又有不同的牌号； 例如：3A，4A，5A型分子筛等。对不同类型分子筛可总结为：
用于有液态水的气体脱水。
四、复合固体吸附剂 复合固体吸附剂就是同时使用两种或两种以上的吸附剂，通常是将硅 胶或活性氧化铝与分子筛串联使用，湿气先通过硅胶或活性氧化铝床层，
再通过分子筛床层；目前．天然气脱水普遍使用活性氧化铝和4A分子筛串
天然气脱水方法
天然气脱水方法说实话天然气脱水这事，我一开始也是瞎摸索。
我最早尝试的是冷冻法。
我就想着，这就跟咱把水冻成冰那样，温度一低，水不就变成固态分离出来了嘛。
我搞了些设备，让天然气降温，可实际操作起来发现问题一大堆。
这天然气里面的水含量要精确控制温度才能很好地分离，温度稍微不合适，要么脱水不完全，要么就把别的成分也给影响了。
而且这个方法设备维护成本还挺高，动不动就得检查冷冻设备，不然出了故障就傻眼了。
后来又试了吸收法。
这就好比是用海绵吸水那样。
我找了一种吸收剂，把天然气通到里面，想着能把水都给吸收掉。
刚开始的时候，我都没怎么考虑吸收剂的容量问题，结果没一会儿就饱和了，根本达不到理想的脱水效果。
后来才知道，得根据天然气的流量、水含量等来确定吸收剂的用量和更换周期。
而且不同的吸收剂对天然气中的其他组分还可能有化学反应，得非常小心地挑选。
再说说吸附法。
这个理解起来也不复杂，就像活性炭吸附异味那样，有专门的吸附剂把天然气里的水吸附住。
可是我在操作的时候，没太注意吸附剂的活化处理。
我一开始以为拿到就直接能用，没想到效果不好。
原来是得按照规定的流程，在合适的温度、压力下先对吸附剂进行活化，这样才能保证它良好的吸附性能。
到现在，这吸收法和吸附法我是比较常用的。
不过对于这天然气脱水啊，每一种方法都得根据具体的情况来操作。
得考虑天然气的来源、用途、含水量等等各种因素。
像在一些大规模的工业应用里面，可能会把多种方法结合起来用，这样效果可能会更好，不过具体怎么组合还得再深入研究，涉及的东西可太多了，我也还在不断摸索当中。
我试过用氯化钙这种干燥剂来进行实验性脱水，我觉得氯化钙就像一个贪吃的小怪物，能抓走好多水分。
不过在实际大规模的天然气脱水工程里，氯化钙的更新和处理也是个麻烦事，实用性不是很强，但作为一种实验探索还是有用的。
反正啊，天然气脱水这事儿不容易，得多尝试不同的方法，从失败里面吸取教训才能做得更好。
还有啊关于吸附法里的吸附剂，不同的吸附剂适合不同的工况。
天然气净化工艺流程
天然气净化工艺流程天然气净化是指对天然气中的污染物进行去除的过程。
天然气中的污染物包括硫化氢、二氧化碳、水蒸气等。
净化过程主要分为三个步骤：脱硫、脱水、脱碳。
首先是脱硫过程。
天然气中的硫化氢是一种有毒有害气体，对环境和人体健康都有一定的危害。
因此，在天然气中脱除硫化氢是必不可少的。
常用的脱硫方法有化学吸收法和物理吸附法。
化学吸收法是利用溶液将硫化氢吸收，常用的溶液有甲醇溶液、氨水溶液等。
而物理吸附法是利用固体吸附剂对硫化氢进行吸附，常用的吸附剂有活性炭、硅胶等。
脱硫过程需要控制好溶剂的浓度和温度，以提高脱硫效果。
接下来是脱水过程。
天然气中的水蒸气会导致管道腐蚀和设备结冰等问题，因此需要进行脱水处理。
常用的脱水方法有凝结法、吸附法和膜分离法。
在凝结法中，通过降低天然气温度，使水蒸气冷凝成液体水被分离出来。
吸附法是利用固体吸附剂吸附水蒸气分子，常用的吸附剂有分子筛、硅胶等。
膜分离法是利用特殊的膜材料选择性地分离出水分子。
脱水过程需要控制好温度和压力，以提高脱水效果。
最后是脱碳过程。
天然气中的二氧化碳会导致能量损失和环境污染，因此需要进行脱碳处理。
常用的脱碳方法有物理吸附法、化学吸收法和膜分离法。
物理吸附法是利用固体吸附剂吸附二氧化碳分子，常用的吸附剂有分子筛、活性炭等。
化学吸收法是利用溶液将二氧化碳吸收，常用的溶液有甲醇溶液、醇胺溶液等。
膜分离法是利用特殊的膜材料选择性地分离出二氧化碳。
脱碳过程需要控制好溶剂的浓度和温度，以提高脱碳效果。
综上所述，天然气净化工艺流程主要包括脱硫、脱水和脱碳三个步骤。
通过合理选择脱硫、脱水和脱碳的处理方法，可以有效地去除天然气中的污染物，提高天然气的质量和利用效率，减少对环境的污染和人体健康的危害。
天然气净化处理工艺流程
天然气净化处理工艺流程一、概述天然气是一种清洁能源，但其中含有的杂质会对环境和设备造成损害，因此需要进行净化处理。
天然气净化处理工艺流程包括预处理、脱水、除硫、除碳等步骤。
本文将详细介绍天然气净化处理的工艺流程。
二、预处理1. 去除颗粒物首先，需要去除天然气中的颗粒物，防止颗粒物对设备造成损坏。
通常采用过滤器进行过滤。
2. 去除液态水天然气中含有大量的液态水，需要通过脱水工艺去除。
常见的脱水方法包括冷却凝结法和吸附剂法。
三、脱水1. 冷却凝结法冷却凝结法是将天然气冷却至露点以下温度，使其中的水分凝结成液态，再通过分离器将其分离出来。
该方法简单易行，但对设备要求较高。
2. 吸附剂法吸附剂法是利用吸附剂吸附天然气中的水分，在一定条件下再进行蒸发，将水分去除。
该方法具有处理能力强、效果好的优点。
四、除硫1. 生物法生物法是利用生物菌群对天然气中的硫化氢进行降解，将其转化为硫酸盐，再通过沉淀或过滤等方式将其去除。
该方法具有无污染、无二次污染等优点。
2. 化学法化学法是利用化学反应将天然气中的硫化氢转化为易于分离的物质，再通过吸附剂等方式将其去除。
该方法具有处理效果好、处理速度快等优点。
五、除碳1. 吸附剂法吸附剂法是利用吸附剂吸附天然气中的碳酸气，在一定条件下再进行蒸发，将碳酸气去除。
该方法具有处理能力强、效果好的优点。
2. 膜分离法膜分离法是利用特殊材料制成的膜对天然气中的碳酸气进行分离，将其从天然气中去除。
该方法具有操作简单、处理速度快等优点。
六、总结天然气净化处理工艺流程包括预处理、脱水、除硫、除碳等步骤。
不同的处理方法具有各自的优点和适用范围，根据实际情况选择合适的处理方法可以达到最佳的处理效果。
浅析天然气处理装置的脱水方法
浅析天然气处理装置的脱水方法天然气是一种重要的能源资源，其含有大量的水分和杂质，需要经过处理才能被使用。
天然气脱水是其中的一项重要工艺，其目的是去除天然气中的水分，以保证天然气的品质和安全。
为了实现天然气的高效脱水，人们设计了各种天然气处理装置，采用不同的脱水方法，本文将对天然气处理装置的脱水方法进行浅析。
天然气处理装置的脱水方法主要包括物理脱水和化学脱水两种方式。
物理脱水主要是通过物理手段使水分脱离天然气，主要包括凝结脱水、吸附脱水、膜分离脱水等方法。
而化学脱水则是通过添加化学试剂将水分转化为其他物质，达到脱水的目的。
凝结脱水是一种常见的物理脱水方法，其原理是利用温度差使天然气中的水汽凝结成液体，然后将液体与天然气分离。
常见的凝结脱水设备有冷凝器和冷冻器。
冷凝器利用低温使水分凝结成液体，然后通过分离装置将水分与天然气进行分离。
而冷冻器则是通过低温冷冻水分，然后将冻结的水分与天然气进行分离。
这两种方法都能有效去除天然气中的水分，但对能耗要求较高，需要耗费大量的能源才能实现脱水。
吸附脱水是一种常用的物理脱水方法，其原理是利用吸附剂吸附天然气中的水分，达到脱水的目的。
常见的吸附剂有硅胶、分子筛等。
当天然气通过吸附剂层时，水分会被吸附在吸附剂颗粒表面，从而实现脱水。
吸附脱水方法有较高的脱水效率，能够满足高纯度天然气的要求，但吸附剂的使用寿命较短，需要定期更换和再生。
膜分离脱水是一种新型的脱水方法，其原理是利用特定的膜材料将天然气中的水分与天然气进行分离。
常见的膜材料有聚合物膜、陶瓷膜等。
当天然气通过膜分离装置时，水分会在膜的作用下被分离出来，达到脱水的目的。
膜分离脱水方法具有操作简单、不需加热、脱水效率高等优点，但膜材料的选择和制备对脱水效果有较大影响。
化学脱水是一种常用的脱水方法，其原理是通过添加化学试剂将水分转化为其他物质，达到脱水的目的。
常见的化学脱水方法有脱硫脱水、脱碳酸盐脱水等。
脱硫脱水是通过添加脱硫剂将天然气中的硫化氢转化为硫酸氢钠，从而将水分与天然气进行分离。
第7章 天然气的脱水
3、吸收塔塔板数的确定
Kremser-Brown方程
y N 1 y1 A A 实际吸水量 N 1 y N 1 y0 A 1 理论吸水量
N 1
式中 yN+1——进吸收塔湿原料气中水的摩尔分数
y1——离开吸收塔干气中水的摩尔分数
y0——当离塔干气与进塔贫三甘醇溶液处于平衡时，干气 中水的摩尔分数 N——吸收塔理论塔板数 A——吸收因子
19
问题
影响三甘醇脱水关键因素是什么？ 三甘醇贫液浓度
20
提高三甘醇贫液浓度的方法
(1) 减压再生 可将三甘醇提浓至 98.5% （质）以上。 但减压系统比较复杂，限制了该法的应用。 (2) 气体汽提 典型流程见图7-7。 气体汽提是将甘醇溶液同热的汽提气接 触，以降低溶液表面的水蒸气分压，使甘 醇溶液得以提浓到 98.5%( 质 ) 以上。此法是 现行三甘醇脱水装置中应用较多的再生方 21 法。
其中 Q——被处理气体的体积流量，基米3/天， ——天然气相对密度（空气相对密度为1.0） Mn——被处理气体的分子量
52
二、三甘醇再生系统的计算
1．再生系统操作条件的确定
(1)再生温度和压力
再生温度和压力 一般采用常压再生 。 常压下，三甘醇的热分解温度约为 206C。因而重沸器的温度不应高于此值， 通 常 为 191 ～ 193C ， 最 高 不 应 超 过 204C 。
53
(1)再生温度和压力
在罐式重沸器中，气液两相可认为达到 平衡，此汽一液两相平衡系统的温度和压 力关系如图 7-19 所示。已知重沸器压力 （甘醇蒸汽和水蒸汽分压之和）和要求达 到的三甘醇溶液浓度，则由图7-19可以查 出相应的重沸器温度，如有惰性气体存在 时，则应由重沸器压力中扣除惰性气体分 压后，再由图查出相应的温度。
天然气脱水工艺
化学试剂法：该法是用可以与天然气中不发生化学反应的 化学试剂与天然气充分接触，生成具有较低蒸汽压的另一种 物质。这样可以使天然气中的水 完全被脱出，但化学试剂的 现生很困难，因此这种温法、溶剂 吸收法、固体吸附法、化学反应法和膜分离 法等
低温冷凝法：低温冷凝是借助天然气与水汽凝结为液
体的温度差异，在一定的压力下降低含水气的温度，使其中 的水汽与重烃冷凝为液体，再借助于液烃与水的相对密度差 和互不溶解的特点进行重力分离，使水被脱出。这种方式的 效果是显而易见的。但是为了达到较深的的脱水程度，应该 有足够低的温度。如果温度低于常温，则需要有制冷设施， 这样会使脱水过程的工程投资、能量消耗增加，并进一步提 高天然气的处理成本。（注：降温的方法：节流、膨胀机、 外部制冷，其中节流最常见。）
溶剂吸收脱水法：该法是利用某些液体物质不与天 然气中水发生化学反应，只对水有很好的溶解能力。 溶水后的溶液蒸气压很低，且可再生和循环使用的 特点，将天然气中水汽脱出。这样的物质有甲醇、 甘醇等。由于吸收剂可以再生和循环使用，故脱水 成本低。已在天然气脱水中得到广泛使用。
优点：成本低、运行可靠以及经济效益好 缺点：甘醇在使用过程中将会受到各种污染
氯化钙法
氯化钙（CaCl2）用作消耗性的吸附剂也可脱除天然气中的水 分。无水CaCl2可结合水分而形成CaCl2水合物（CaCl2・xH2O）， 随着CaCl2不断从天然气中吸收水分，而变成稳定性好的结晶水合 物，最后形成CaCl2盐溶液。 CaCl2脱水有价廉、没有火灾隐患、装置紧凑等优点。但由于 床层下部的CaCl2会溶于水儿形成盐溶液，因此存在CaCl2的消耗、 腐蚀和由此而引起的环境影响等问题。此外，在一定的操作条件下， 固定床层内的CaCl2还会形成桥连，从而造成气体沟流而使脱水性 效果变差。
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4A分子筛：只允许H2O、CH4、C2H6、CO2、H2S 等直径小于4 Å的分
子进入孔道吸附（不吸附丙烷）。若希望同时吸附CO2和H2S，则不应选 择3A而应选择4A分子筛。
5A分子筛：允许各中直链烷烃进入孔道。常用于正、异构烷烃分离，
用于天然气脱水则选择性差（失去了筛选作用，只靠极性差别吸附）不 作为干燥吸附剂用。
流过床层的压降（Δ p)是否合理（＜35kPa)。压降可按以下公式计算。
p / H Bg C gVg2
式中 Δ p ——气体流过床层的压降，kPa H ——吸附剂床层长度。m； μ g——气体在操作状态下的粘度，mPa.S Vg——气体实际空塔流速，m／min B、C——常数，与吸附剂颗粒的形状有关，可由表5—10查得；
Rs－进料湿气的相对湿度，％；A－吸附常数，对与分子筛为0.6。 q 的计算公式如下
q 0.05305 G1 D2
式中 G1－吸附剂吸附水的量，kg/d D－吸附剂床层直径，m
四、干燥器工艺计算
1．吸附剂床层长度的确 定
已知湿气在操作状态的体
积流量(Qw),可按吸附剂床层允 许孔塔速度Vg(见图5-15）计算
⑤工业用的吸附剂通常是颗粒状的。为了适应工业应用的要求，吸
附剂颗粒在大小、几何形状等方面应具有一定的特性。例如，颗粒大小 适度而且均匀，同时具有很高的机械强度以防止破碎和产生粉尘(粉化)等。 ⑥具有较大的堆积密度。 ⑦有良好的化学稳定性、热稳定性以及价格使宜、原料充足等。 目前，在天然气脱水中主要使用的吸附剂有活性铝土和活性氧化铝、 硅胶及分子筛三大类。通常，应根据工艺要求进行经济比较后，选择合适 的吸附剂。
②不可逆吸附：主要是吸附剂吸附了一些不易挥发的物质（吸收油、压
缩机油、醇醚类化合物）以及元素硫等。阻塞了晶格内部的通道。 所以，在吸附器设计时，应选择合适的湿容量，使吸附剂在使用后期仍
能达到规定的脱水效果。
设计干燥器时推荐的湿容量： 吸附剂 活性氧化铝 设计是容量（g-H2O/100g-吸附剂) 4-7
一、吸附剂床层内的吸附过程
设: 湿天然气中水的浓度为C0; 吸附床内水的原始浓度为零； 床层内水被吸附的过程如下图。
吸附波
透过 曲线
二、几个概念
1.吸附负荷曲线（吸附波）：在吸附剂床层中，吸附质沿床层不同高度的 浓度变化曲线，称为吸附负荷曲线或吸附波。
2.破点：床层出口气体水的浓度刚刚开始发生变化（上升）的点（tb),
一、活性铝土和活性氧化铝
1. 活性铝土（铝矾土） 活性铝土是由含铁低的天然铝土(主要成分是Al2O3)经过加热活化而 成。它的优点是成本低，有液态水存在时不会破碎，能提供一定的露点 降。缺点是吸附容量小。 2. 活性氧化铝 它是人工合成，含有部分水合的、多孔和无定形的氧化铝。其比表
面积可达250m2/g以上。近年来问世的高效活性氧化铝能使的气体水露点
堆积密度略大，因而单位体积的处理能力也相应大一些。
三、分子筛
1. 分子筛吸附剂的化学组成 目前常用的分子筛系人工合成沸石，是一种硅铝酸盐晶体，由SiO4和 AlO4四面体组成。在分子筛晶体中存在着金属阳离子，以平衡AlO4四面 体中多余的负电荷。分子筛化学结构式如下：
M 2 / n Al2O3 XSiO2 YH2O
（2）具有很高的吸附性能：在很低的水蒸汽分压下仍有较大的吸附容 量，可使干燥后气体中水的含量达到1ppm以下,相当于气体露点为-101℃。 （3）湿容量随温度的变化很小：分子筛经反复再生后，其湿容量可以 基本保持不变。而硅胶和氧化铝的湿容量在23→59℃时，则下降约50％， 多次再生后，可下降2／3。 （4）使用寿命较长：由于分子筛可有选择性地吸附水，可避免因重烃 共吸附而使吸附剂失活，故可延长分子筛的寿命。 （5）分子筛不易被液态水破坏 由于分子筛不易被液态水破坏。故可
2. 吸附平衡 吸附作用：由于吸附剂固体表面力的作用而产生的。 脱附作用：由于吸附质分子在吸附剂表面上的热运动而形成的。 当吸附速率＝脱附速率时，即达到了吸附平衡。 当吸附剂用于天然气脱水时，吸附剂吸附水的量又称为吸附剂湿容量。 固体吸附剂的吸附容量(或湿容量)与被吸附气体的特性和分压、固体吸 附剂的持性、吸附剂的比表面积和孔隙率以及吸附温度等有关。吸附质与吸 附剂表面之间的吸引力主要决定于气体和固体表面的特性，故吸附容量可因 吸附质一吸附剂体系不同而有很大差别。
用于有液态水的气体脱水。
四、复合固体吸附剂 复合固体吸附剂就是同时使用两种或两种以上的吸附剂，通常是将硅 胶或活性氧化铝与分子筛串联使用，湿气先通过硅胶或活性氧化铝床层，
再通过分子筛床层；目前．天然气脱水普遍使用活性氧化铝和4A分子筛串
联的双床层，其特点如下所述。 （1)既可以减少投资，又可保证干气露点。
可低达-100℃。但其再生时耗热量较硅胶高，能吸附重烃且不易脱除。 此外，氧化铝呈碱性、可与无机酸发生化学反应，故不宜处理酸性天然
气。 活性氧化铝的湿容量很大，常用于水含量大的气体脱水。
二、硅胶和硅石球
1. 硅胶 硅胶是一种晶粒状无定形氧化硅，分子式为SiO2· nH2O。采用硅胶
脱水一般可使天然气露点达-60℃。用于天然气脱水的硅胶很容易再生，
而且比湿溶量相同的硅胶(在t≤30℃时与活性氧化铝具有相同平衡湿容量) 也低。 由于活性氧化铝与4A分子筛组成的复合固体吸附剂床层具有以上持点， 故近几年来在天然气脱水中得到广泛应用。
第二节固定床吸附过程特性及计算
吸附剂床层内的吸附过程 几个概念 吸附过程计算 干燥器工艺计算
再生过程工艺计算
其中，M－金属离子，可以是K＋、Na＋、Ca＋等
n－离子的价数； X－称为硅铝比
2. 分子筛的结构特点： 具有许多排列整齐，大小均一的孔道。孔道之间通过孔口相互联结， 孔口大小与分子大小相近。 分子筛的类型 硅铝比(X)不同,分子筛类型不同,分为 A、X、Y型分子筛； 金属离子不同，分子筛孔口直径不同，同类分子筛又有不同的牌号； 例如：3A，4A，5A型分子筛等。对不同类型分子筛可总结为：
Q 吸附剂床层直径 D’。 D ' 0.02974 ( w) Vg
根据容器直径系列标 准，标准化为 D
2. 分子筛装填高度（hT)
hT
127.4G1 B XD2
式中 G1－吸附剂吸附水的量，kg/h； τ －周期时间，h;
ρ B－吸附剂的堆积密度，kg/m3；
X－吸附剂的设计湿容量，kg-水／100kg吸附剂； D－标准化后的床层直径，m。
3. 不同类型分子筛 分子筛类型 硅铝比（X） 对于A型分子筛，则有： 分子筛名称 金属离子 分子筛的两种效应： ①筛分效应：有效直径小于孔口的分子才可进入孔道被吸附。 ②吸附效应：进入孔道的分子照极性强弱去吸附。 3A K
＋
A 2
X 2.5
Y 5
4A Na
＋
5A Ca
＋＋
4. 分子筛用作干燥剂时的特点 （1）具有很好的吸附选择性： 3A分子筛（平均孔径3Å， 1 Å ＝10-10m) 只允许H2O（2.7 Å ～3.1 Å ）、CH4直径小于3 Å的分子进入孔道。（不吸附乙烷）
再生温度较分子筛低。当硅胶吸附天然气中水份时，其量可达自身质量 的50％。但吸水时放出大量的吸附热，很易破裂产生粉尘，增加压降， 降低有效湿容量。 2. 硅石球 硅石球，例如美孚公司的吸附球(Sorbead)，有R型和H型两种，由 97％的SiO2和3％的Al2O3组成。它的吸附容量与硅胶基本相同，但因其
表5－10 吸附剂颗粒类型常数
吸附剂颗粒类型 B Φ3.2mm球状 4.155 Φ3.2mm条状 5.357 Φ1.6mm球状 11.278 Φ1.6mm条状 17.660
称为破点。 3.透过(穿透)曲线：从“破点”到整个床层达到饱和时，床层出口端气体 中水浓度随时间的变化曲线，叫透过曲线。 4.吸附剂平衡吸附（湿容）量：当床层达到完全饱和时，吸附剂的吸附量 叫平衡吸附量。（g-H2O/100g-吸附剂） 5.动态（有效）吸附（湿容）量：吸附过程达到“破点”时，吸附剂的吸
附量叫动态（穿透）吸附量。
三、吸附过程计算 1. 吸附剂的有效湿容量：在天然气吸附脱水过程中，吸附剂的有效吸附 量计算公式如下：
XhT X S hT 0.45hZ X S
式中：X－吸附剂的有效湿容量，kg水／100kg吸附剂； Xs－吸附剂的平衡湿容量， kg水／100kg吸附剂；
hT－床层长度，m ；hZ－传质区长度，m
第一节 天然气脱水常用吸附剂
天然气脱水过程对吸附剂的要求 活性铝土和氧化铝吸附剂 硅胶和硅石球吸附剂 分子筛吸附剂 复合固体吸附剂
天然气脱水过程要求吸附剂应具有以下特性的 ①必须是多孔性的、具有较大吸附比表面积的物质。用于天然气脱水 的吸附剂比表面积—般都在500—800m2／g，比表面积越大，其吸附容量 (或湿容量)越大。 ②对流体中的不同组分具有选择性吸附作用，亦即对要脱除的组分具 有较高的吸附容里。 ③具有较高的吸附传质速度，在瞬间即可达到相间平衡。 ④能简便而经济地再生，且在使用过程中能保持较高的吸附容量，使 用寿命长。
假定在传质区内吸附剂的饱和度为0.55
2. 吸附剂的设计湿容量： 在长期运行中，吸附剂的湿容量会逐渐降低。因此，在进行吸附器设计 时，为保证天然气的脱水深度，应取一个比平衡湿溶量低的值，称其为设计
湿溶量。吸附剂湿容量下降的原因有：
①高温老化：再生过程吸附剂在水蒸气和热的作用下，引起微孔结构的 变化，内表面积减小。这种作用在用新鲜吸附剂时很明显，以后变化逐渐平 缓。
第五章 吸附法脱水
概 述 天然气脱水过程常用吸附剂 固体吸附剂脱水工艺及设备 固定床吸附过程特性及计算
吸附法在酸性天然气脱水中的应用
概
述
吸附分离是利用气体或液体中各组份在吸附剂表面吸附能力的差别 而使其分离的方法。 1. 吸附过程分类 按流体分子与吸附剂表面分子作用力不同可分为二类： ①物理吸附（ 范德华力） 特点：放热小（冷凝热＋润湿热），有可逆性，增加压力或降低温 度有利于吸附；降低压力，提高温度有利于脱附。吸附剂可循环使用。 ②化学吸附（剩余力场，剩余价力） 特点：吸附热大，接近于化学反应热。被吸附分子至少会发生变形， 可逆性小，这种过程很少用于混合物的分离。