現在我們國內和國外主要的天然氣深度脫水裝置,就是利用分子篩對氣體中的水蒸氣分子的強烈吸附作用達到深度脫水的目的。沸石分子篩是一種有嚴格骨架結構的硅鋁酸鹽晶體,其硅鋁四面體形成的內部骨架具有三維連通的無數微孔,是一種孔徑大小均一的強極性吸附劑,具有很高的選擇吸附分離能力。

沸石分子篩對天然氣的吸附分離能力-國投盛世

天然沸石是壓縮天然氣常用的高效脫水劑,其主要優點如下:

① 沸石分子篩可以使氣體深度脫水。在通常情況下它的吸附量比其他吸附劑高,因而可以縮小干燥塔的尺寸,節約資金。

② 沸石分子篩在較高溫度下也能有效地干燥氣體。

③ 沸石分子篩能選擇性地吸附水分,避免發生重烴類共吸附而使吸附劑失效。

④ 沸石分子篩不易被液態水損壞,而硅膠等吸附劑遇水則容易破脆。

當氣體通過沸石分子篩床層時,氣體中的水蒸氣分子隨氣流進入沸石分子篩內部的孔道。由于水分子屬于強極性分子,因此被吸附在孔道上不再隨氣體流動;而甲烷等烴類氣體屬于非極性分子,會順利通過,氣體從而得到干燥。

隨著分子篩吸附的水分增加,沸石分子篩對水分子的吸附能力也逐漸下降,當到達一定值時,氣體中的水分子就會超過規定值,說明該Zeolite已吸附飽和。此時必須對該沸石分子篩進行再生。

再生流程就是將沸石分子篩微孔內吸附的水分子驅逐出去,使分子篩重新活化的過程。再生流程的設計對于干燥器的連續運行至關重要。作為吸附水分的沸石分子篩填裝塔體,不論選取了多大的設計余度,沸石分子篩終究會飽和,失去吸附水分的能力。因此選擇合理的再生流程和參數成為干燥器設計的重點。一個合理的再生流程可以做到用盡可能少的消耗(電加熱功率、氣體耗損率),達到有效再生的目的。