分子筛脱水是利用分子筛、硅胶和活性氧化铝等吸附剂，脱除天然气、合成气中的水份(H2O)、二氧化碳(CO2)的统称，它也称为分子筛净化、吸附法脱水、吸附法净化等。分子筛脱水技术是利用吸附剂在高压常温将天然气或合成气中的水份(H2O)、二氧化碳(CO2)吸附，并在降压和升温的情况下，水份(H2O)和二氧化碳(CO2)又从吸附剂中解吸出来，同时吸附剂得到再生。
中国海洋石油有限公司(CNOOC)天然气分子筛脱水装置
山西晋城煤化工有限公司合成气深度净化装置(分子筛脱水脱二氧化碳装置)
分子筛脱水技术主要应用于以下几个领域：
- 天然气脱除水份(H2O)，配套管输天然气
- 天然气深度脱除水份(H2O)和二氧化碳(CO2)，配套LNG净化装置或深冷装置
- 合成气深度脱除水份(H2O)和二氧化碳(CO2)，配套合成氨装置
- 合成气深度脱除水份(H2O)和二氧化碳(CO2)，配套深冷分离装置
- 氢气或一氧化碳深度脱除水份(H2O)和二氧化碳(CO2)，配套合成装置
特点
装置规模：处理天然气或合成气1000~1,000,000m3/h
脱水精度：水含量(H2O)低于0.1PPM
脱碳精度：二氧化碳(CO2)含量低于1PPM
工作压力：适宜的压力为0.5~15MPa
适用领域：天然气处理与加工、合成气净化等
技术特点
- 根据用户要求，可以提供降压升温再生、等压升温再生和降压常温再生的三种工艺技术。
- 独特的等压再生技术，没有降压的再生气，不需要考虑再生气的压缩或者利用问题。
- 根据装置的规模和再生气流量的要求，采用2~4个吸附塔的组合，可以大大降低再生气流量，降低热量消耗。
- 设计独特的无扰动吸附塔切换方式，净化气温度波动很小，对后续的深冷装置没有任何影响。
- 专有的吸附剂装填方式，原料气体的少量带液，不会对分子筛寿命和使用效果有任何影响。
- 精确计算的气体流动对分子筛床层的流化影响，有效保证分子筛的使用寿命。
- 高效气流分布器的吸附塔，能保证气流更加均匀分布，吸附剂有效利用率达到98%以上。
- 独特结构的再生气加热器，在以中压蒸汽为热源的情况下，再生气和中压蒸汽不会通过管板与管子焊接处相互泄漏或渗透到对方，保证了分子筛和蒸汽系统的安全。
- 控制软件包中的专家自诊断系统可根据装置净化气中控制参数的变化，适时地自动调整系统运行参数，优化运行状况，而无须操作人员调整。
技术原理
实现分子筛干燥用变温变压吸附的原理，变温变压吸附技术是以吸附剂表面对气体分子的吸附为基础，利用吸附剂对不同气体组份有选择性的特点，在过程的较低温度、较高压力下吸附混合气中的某些组份，未被吸附组份通过吸附器层流出，在过程的较高温度、较低压力下脱附这些被吸附的组份，以进行下一次吸附步骤，采用多个吸附塔轮流操作。这种循环过程就是变温变压吸附气体分离过程。
1、吸附脱除水和二氧化碳
天然气或合成气通过正处于工作状态的吸附塔，天然气或合成气中的水份(H2O)和二氧化碳(CO2)被停留在吸附剂的表面，当吸附剂被它们饱和后，原料气切换到其他的吸附塔。每台吸附塔的工作时间约8~24小时。
2、吸附塔的再生
完成吸附工作步骤的吸附塔，停止引入天然气或合成气，切换到再生状态。通过引入少量净化气对完成吸附工作步骤的吸附塔进行再生。再生主要有降压和升温两种方式，根据具体情况，采用不同的再生工艺。
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