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浅谈深冷空分制氧纯化系统分子筛设备故障与优化摘要：随着社会经济的飞速发展，我国大型冶金行业、石油燃气化工行业也在朝着更加壮大更加环保的方向发展，从而带动了空分行业的发展壮大。
目前低温法-深冷空分制氧工艺逐渐完善。
为了能够适应节能环保型社会的发展，分子筛的性能也要不断提升，以便保证空分塔的稳定性。
针对纯化系统中分子筛容易出现的问题也要给予高度的重视，并对其故障能够进行及时优化处理。
本文对深冷空分系统中分子筛常见故障以及维修方法做出了探讨。
关键词：空分塔；分子筛；纯化系统；故障空分是通过一定的方法，将空气进行深度冷冻，然后利用各气体沸点的不同，逐步分离出氧气、氮气和一些稀有气体的一整套设备。
其中，深冷空分制氧设备中的重要净化、精馏设备为分子筛及空分塔。
空气在空分塔中进行换热、冷化、净化、分离等步骤，其稳定性对空分质量有着重要的作用。
所以，面对深冷空分塔所发生的故障，要对其进行及时维修，以保障深冷空分塔的正常运行。
一、深冷空分原理及深冷制氧气和氮气流程1.1.深冷空分原理深冷空分的原理是将空气作为原料，对其进行压缩、净化、热压缩等处理后把空气液化，而空气液化后的产物主要是氧气和氮气的混合物，随后再利用液氧和液氮沸点的不同，经过精馏，从而最终获得氧气和氮气的过程。
1.2.深冷空分制氧工艺流程深冷空分制氧气和氮气工艺流程，首先就是要把空气中含有的杂质进行过滤处理，然后将处理后的空气送入空气压缩机，经过压缩机给予的压力后，再将空气送入到空气冷却器，经过冷却后再送入分子筛中，从而去除空气中的水分以及其它成分；其次将净化后的空气送入空分塔中的主换热器中，而将其余气体进行冷却处理至饱和，再送入精馏塔底部，最后在空分塔顶部得到氮气、中部得到液氧、底部得到液空。
污氮气从上塔上部复热引出、氮气从上塔顶部复热引出，一部分作为分子筛吸附器的再生气体和冷却冷却塔中外界水，另一部分作为密封气和生产氮气储存。
最后，液态空气在经过节流后被送入冷凝蒸发器进行蒸发处理，同时冷却被精馏塔送出来的部分氧气，经透平氧气压缩机压缩后储存供生产，达到用户单位压力和高纯度要求；另一部分则成为成品液氧被分离出空分塔，将空分塔分离出来的液氮进行存贮，当空分设备进行检修时，贮槽内的液氧经液氧泵进入汽化器内，经过水浴式汽化器加热后的氧气被送入氧气储罐供用户单位生产需用。
空分设备的工艺流程及各部件工作原理空分设备部分部机及单元设备1.空冷塔作用：把出空压机的高温气体（≤100℃）冷却到~18℃，以改善分子筛的工作情况结构：立式圆筒型塔，分上下部分，上下段均为填料塔，塔顶设有分配器，不锈钢丝捕雾器使用：出空压机的空气从下部进入空冷塔，水通过布水器均匀地分布到填料上，顺填料空隙流下，空气则逆水而上与水进行热质交换，经不锈钢丝网捕雾器出塔，进入分子筛吸附系统。
2.水冷却塔作用：用空分塔来的污氮气和纯氮气冷却外界供水，后由水泵送入空冷塔的上段结构：填料塔，顶设捕雾器和布水器，填料分两层装入塔内，在两填料中间设再分配器，保证让水始终均匀分布，提高水冷塔的效率使用：被冷却的水自上而下流经填料，与空分出来的~33.6℃的污氮气和纯氮气进行热质交换，使水冷却下来，在塔底被水泵抽走，污氮气从塔顶排除3.分子筛吸附器作用：吸附空气中的水份、CO2、乙炔等碳氢化合物，使进入空气纯净结构：卧式圆筒体、内设支承栅架、以承托分子筛吸附剂使用：空气经过分子筛床层时，将水份、CO2、乙炔等碳氢化合物吸附，净化后的空气CO2含量<1ppm；在再生周期中，先被高温干燥气体反向再生后，再被常温干燥气体冷却到常温，两分子筛成队交替使用。
4.主热交换器作用：进行多股流之间的热交换结构：为多层板翅式，相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用：对经分子筛吸附除去水和CO2的压缩空气进行冷却，各返流气（液）在此被加热至常温5.液空液氮过冷器作用：对低温液体进行过冷结构：为多层板翅式，相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用：液空、液氮和污氮气在经过过冷器时被氮气和污氮气进一步冷却，使之低于饱和温度，这样，液体在节流后可以减少气化，改善上塔的精馏工况。
6.冷凝蒸发器作用：是氮气冷凝和液氧蒸发用，以维持精馏过程的进行结构：为多层板翅式，相邻通道间物流通过翅片进行良好的换热使用：其一般置于上下塔之间，下塔上升的氮气在其间被冷凝，而上塔回流的液氧在其间被蒸发。
分子筛纯化系统问题总汇一、作用及优点1、作用吸附清楚原料空气中的水分、乙炔、二氧化碳及一些碳氢化合物，保证空分的正常安全运行。
其吸附吮吸依次为水分、乙炔、二氧化碳、其他碳氢化合物。
2、优点分子筛净化空气流程具有产品提取量大、操作简单、运转周期长、使用安全可靠等诸多优点二、结构分子筛吸附器采用卧式双层床结构，也即在纯化器的进口处，先装一定量的活性氧化铝，在其上再装一层13X分子筛。
这样设计的主要原因有双层床结构的分子筛纯化器相比只充填分子筛的单层床纯化器具有增强吸附效果、延长使用时间、降低再生能耗、延长使用寿命的特点。
具体分析如下：活性氧化铝对于含水量较高的空气，吸附容量比较大，而且对水分的吸附热也比分子筛小，其大量吸附水分后使空气温升较小，有利于后部分分子筛对二氧化碳的吸附，而且双层床纯化器净化空气的程度比单层床更高，空气的干燥程度可以由原来露点的-60℃降到-66～-70℃，净化后空气中的二氧化碳含量也更低；采用双层吸附床，可以延长纯化器的使用时间，经试验得出：双层床结构的分子筛纯化器比单床层结构的有效工作时间可延长25～30％；活性氧化铝解吸水分容易，而分子筛较为困难，分子筛再生时其冷吹峰值需要达到120℃以上才能保证其再生完善，而活性氧化铝只需要达到80℃左右即可，这样一来就可以降低整个系统的再生温度，从而节省了再生能耗（对于双层床结构的分子筛纯化器一般将冷吹峰值控制在100℃以上，作为其再生完善的主要标志）；活性氧化铝颗粒较大，且坚硬，机械强度较高，吸水不龟裂、粉化，所以双层床的活性氧化铝可以减少分子筛粉化，延长分子筛寿命，活性氧化铝处于加工空气入口处，还可以起到均匀分配空气的作用；铝胶还具有抗酸性，对分子筛能起到保护作用。
三、流程1、基本概念（1）吸附：是利用一种多孔性固体（活性氧化铝、分子筛）表面去吸取气体混合物（空气）中的某种组分（水、乙炔、二氧化碳以及其他碳氢化合物），使该组分从混合物中分离出来。
分子筛纯化系统的安全操作管理分子筛纯化系统是一种常用于化工、石化、煤化工等工业领域的纯化设备，主要用于分离和净化气体、液体中的不同成分。
由于其操作过程中涉及到高温、高压等危险因素，因此需要严格遵守安全操作管理措施，以确保操作人员的安全以及设备的正常运行。
下面将从设备检修、操作流程、事故应急处理等方面详细介绍分子筛纯化系统的安全操作管理。
一、设备检修管理1. 定期检查设备：定期进行设备检查和维护工作，发现设备存在故障、老化、磨损等情况应及时修理或更换，确保设备的正常运行。
2. 清洗设备：在进行设备检修之前，必须进行设备清洗，以确保设备表面的附着物和污垢清除干净，避免检修过程中发生意外。
3. 防止异物进入：要对分子筛纯化系统的进出口进行控制，避免异物进入设备内部，否则会影响系统的正常运行。
4. 定期更换耐热材料：分子筛纯化系统在高温下工作，耐热材料容易老化和磨损，因此需要定期更换，以确保设备的安全性和可靠性。
二、操作流程管理1. 设备上岗人员培训：对参与分子筛纯化系统操作的人员进行专业培训，使其了解设备的基本原理、操作流程、安全操作规程等，提高操作人员的安全意识和技术水平。
2. 严格操作规程：制定详细的操作规程，包括开机、运行、停机、检修等各个环节的操作步骤和注意事项。
操作人员必须按照规程进行操作，不得擅自更改或忽视相关操作规定。
3. 定期巡检：设立定期巡检制度，对设备进行巡视和检查，及时发现存在的问题并进行处理。
4. 严格遵守操作规程：操作人员在操作过程中要严格遵守操作规程，不得进行违章操作、不得随意改变设备参数、不得擅自进行维修和调试等。
参与操作的人员必须按照操作程序进行操作，确保工作安全和设备正常运行。
三、事故应急处理1. 事故预案编制：制定分子筛纯化系统事故应急预案，明确事故发生时的应急措施和处理流程，以及相关人员职责和联系方式。
2. 停电保护措施：建立停电保护制度，确保设备在停电情况下能够安全停止运行，避免事故的发生。
分子筛与分子筛纯化系统一、分子筛的品种型号分子筛（又称合成沸石）是一种硅铝酸盐多微孔晶体，它是由SiO和AIO四面体组成和框架结构。
在分子筛晶格中存在金属阳离子（如Na, K，Ca等），以平衡四面体中多余的负电荷。
分子筛的类型按其晶体结构主要分为：A型，X型，丫型等.A型主要成分是硅铝酸盐，孔径为4A（1A=10 -10米），称为4A （又称纳A型）分子筛；用Ca2+交换4A分子筛中的Na+,形成5A的孔径，即为5A （又称钙A型）分子筛；用K+交换4A 分子筛的Na+,形成3A的孔径，即为3A （又称钾A型）分子筛。
X型硅铝酸盐的晶体结构不同（硅铝比大小不一样），形成孔径为9—10A的分子筛晶体，称为13X（又称钠X型）分子筛；用Ca2+交换13X分子筛中的Na+,形成孔径为9A的分子筛晶体，称为10X （又称钙X型）分子筛丫型丫型分子筛具有X 型分子筛烃似的晶体结构，但化学组成不同（硅铝比较大）通常用于催化领域。
分子筛是一种硅铝酸盐，主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。
此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。
由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变，形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，比孔道直径小的物质分子吸附在空腔内部，而把比孔道大得分子排斥在外，从而使不同大小形状的分子分开，直到筛分分子的作用，因而称作分子筛。
它主要用于各种气体、液体的深度干燥，气体、液体的分离和提纯，催化剂载体等，因此广泛应用于炼油、石油化工、化学工业、冶金、电子、国防工业等，同时在医药、轻工、农业、环保等诸多方面，也日益广泛地得到应用。
3A型分子筛，主要用于石油裂解气、烯烃、炼气厂、油田气的干燥，是化工、医药、中空玻璃等工业用干燥剂。
化学式：2/3K2O • 1/3Na22O • AI2O3 - 2SiO2・ .9/2H2O主要用途： 1 、液体（如乙醇）的干燥2、中空玻璃中的空气干燥3、氮氢混合气体的干燥4、制冷剂的干燥4A型分子筛主要用于天然气以及各种化工气体和液体、冷冻剂、药品、电子材料以及易变物质的干燥、氩气纯化、甲烷、乙烷丙烷的分离。
一.分子筛（凝胶层析）原理：用一般的柱层析方法使相对分子质量不同的溶质通过具有分子筛性质的固定相（凝胶），从而使蛋白质分离。
优点：1.洗脱条件简单，往往只需要一种缓冲溶液，可以使用任何缓冲液。
2.实验操作相对简单3.条件温和，对蛋白活性保持率高4.既可以对标签蛋白纯化也可以对非标签蛋白纯化。
缺点：1. 工艺放大困难：分子筛层析无法遵循线性放大原则，即使遵循柱床高度不变的原则，工艺流速如何进行调整，也是需要面临的问题。
2. 层析柱装填困难3.对上样量有要求4.测定柱效困难5.反复使用层析柱困难二.亲和层析原理：亲和层析是一种吸附层析，亲和层析利用固相介质中的配基与混合生物分子之间亲和能力不同而进行分离，当蛋白混合液通过层析柱时，与配基能够特异性结合的蛋白质就会被吸附固定在层析柱中，其他的蛋白质对配体不具有特异性的结合能力，将通过柱子洗脱下来，这种结合在一定条件下是可逆的，选用适当的洗脱液，改变缓冲液的离子强度和pH 值或者选择更强的配体结合溶液将结合的蛋白质洗脱下来，而无亲和力的蛋白质最先流出层析柱。
优点:1. 亲和层析法是分离蛋白质的一种极为有效的方法，它经常只需经过一步处理即可使某种待提纯的蛋白质从很复杂的蛋白质混合物中分离出来，而且纯度很高。
2. 是最有效的生物活性物质纯化方法，它对生物分子选择性的吸附和分离，可以取得很高的纯化倍数。
此外蛋白在纯化过程中得到浓缩，结合到亲和配基后，性质更加稳定，其结果提高了活性回收率。
此外它可以减少纯化步骤，缩短纯化时间，对不稳定蛋白的纯化十分有利。
缺点：1.除特异性的吸附外，仍然会因分子的错误认别和分子间非选择性的作用力而吸附一些杂蛋白质，另洗脱过程中的配体不可避免的脱落进入分离体系。
2. 载体较昂贵，机械强度低，配基制备困难，有的配基本身要经过分离纯化，配基与载体耦联条件激烈等。
三.离子交换层析原理：离子交换层析根据样品表面电荷不同进行分离纯化的技术，根据不同蛋白样品在同一Ph条件下所带电荷正负以及带电荷量不同而将不同蛋白样品分离。
分子筛纯化系统能耗影响因素，卧式和立式吸附器特点近年来,空分设备技术取得了长足进步,空分设备的制造能力已达到12万m3/h等级。
分子筛纯化系统是空气进入冷箱前对空气进行净化处理的关键部机,用于清除空气中的水分、二氧化碳、乙炔及碳氢化合物等物质,防止低温设备堵塞、甚至爆炸,保证空分设备长期安全、可靠运行。
分子筛纯化系统通常由两台分子筛吸附器、加热设备、阀门、管道和仪电控组成。
两台吸附器中台吸附另一台再生,待一台吸附饱和后,另台再生好的吸附器投入工作,切换吸附。
分子筛纯化系统的运行能耗主要由两部分组成:（1）吸附时克服空气流经分子筛吸附器、阀门、管道所需的能耗;（2）再生所需的能耗,包括再生加热时的热能消耗、加热/吹冷时的污氮气消耗以及克服污氮气流经加热设备、吸附器、消声器、管道和阀门等的阻力消耗等。
分子筛纯化系统吸附器的主要结构形式有水平床和立式径向流两种。
立式或卧式水平床吸附器,空气从吸附器床层的下平面进入,从床层的上平面流出。
床层一般是双层,下层为活性氧化铝,上层为分子筛。
该结构形式的吸附器在国内已经使用近30年,设计日益成熟,解决了内部支撑栅架防分子筛泄漏、床层均布等难题,运行稳定可靠。
在制造方面,具有制造成本相对较低,装、卸料方便等优点。
在使用方面,用户的检查、维修也相对简单并积累了丰富的经验,因此在国内空分领域占主要份额。
水平床吸附器的缺点是气体进、出口都需要一定的均布空间，床层体积占设备总体积的35%左右，因此设备空间利用率校低。
对于大型空分设备分子筛纯化系统,水平床吸附器体积较大,并且因为卧式放置占地面积也较大。
在节能上采取控制床层高度和气体流速等措施,减小阻力降。
由于床层长径比的关系,一般吸附器阻力控制在小于6kPa。
立式径向流吸附器由上封头、下封头、筒体3层同心多孔圆筒、内置粉末过滤器、上接管、下接管和裙座等组成。
空气从外周流道径向进入,穿过活性氧化铝外层和分子内层从中心管流出。
分子筛纯化系统介绍分子筛纯化系统是一种用于分离、净化、浓缩和提纯化学制品和溶剂的技术。
这种纯化系统基于分子筛的特性，利用其高度有序的孔道结构和选择性吸附性能，实现对目标物质的分离和纯化。
下面将详细介绍分子筛纯化系统的原理、应用和优势。
分子筛是一种晶体态的胶体材料，由无机氧化物形成。
它的结构类似于海绵，具有许多微米甚至纳米级的孔道。
这些孔道可以作为分子筛器进行分离和纯化操作。
不同尺寸和结构的分子筛可以具有不同的选择性吸附特性，从而实现对不同分子的分离和纯化。
常用的分子筛材料包括沸石、硅铝酸盐等。
分子筛纯化系统主要包括进料系统、分离系统、吸附系统和再生系统。
进料系统将原料物料输送到分离系统，经过分离系统进行初步的物质分离。
然后，目标物质通过吸附系统被吸附到分子筛上，而其他物质则被排除出系统。
最后，采用再生系统对吸附的分子筛进行再生，使其重新恢复吸附能力。
整个过程需要通过控制温度、压力和流量等参数来实现。
分子筛纯化系统广泛应用于化学、制药、石化、环保等行业。
它可以用于气体和液体的分离纯化，包括分离和脱硫烟气中的二氧化碳、去除液体中的有机物和杂质、分离和脱水饱和烃等。
此外，分子筛纯化系统还可以用于提取和分离液体中的有机化合物和溶剂。
它在石油炼制、化学品合成和制药工艺中具有广泛的应用前景。
与传统的纯化方法相比，分子筛纯化系统具有许多优势。
首先，它能够实现高效的纯化和回收，提高产品品质和产量。
其次，分子筛纯化系统操作简单，可以实现自动化程度高的生产过程。
此外，分子筛具有高度的选择性吸附性能，可以实现对不同分子的有选择性吸附和分离，从而减少了后续处理步骤。
最后，分子筛具有较长的使用寿命和良好的再生能力，从而降低了生产成本。
总之，分子筛纯化系统是一种高效、可靠、环保的分离和纯化技术。
它在化学、制药、石化和环保等领域具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步和分子筛材料的不断创新，相信分子筛纯化系统将在未来发展中发挥更加重要的作用。
2020年02月3.1物理、化学处理技术发展趋势通过以上分析可以发现，目前在我国油田污水处理过程中，物理分离方法和化学处理方法的应用相对较为广泛。
未来我国油田开发将进入更高的含水阶段，污水中的有害成分可能会增加，如果只通过简单的物理分离很难将污水中的有害成分除去，同时，目前油田企业的设备都在向小型化的方向发展，而物理分离所需要的设备体积相对较大，这说明简单的物理分离方法已经不再满足社会发展的要求。
但是近些年来物理分离技术中的膜分离方法成为了研究的重点，也是一种新型技术，该种技术主要是利用浓度差或者电位差的原理，使用具有一定透过性的膜，将污水中的有害成分除去，该种方法可以用于对处理效果要求较高的企业。
尽管使用化学处理方法对污水进行处理的效果相对较好，但是部分化学试剂属于有害试剂，加入这部分试剂对污水进行处理的过程中，确实可以除去部分有害成分，但是会引起其它的有害成分，由此可见，该种技术也将不会得到长远的发展。
目前，研究学者对化学处理方法中的阻垢技术进行了深入研究，提出了一种聚天冬氨酸阻垢剂，该种类型阻垢剂的降粘效果相对较好，未来将会有很大的发展前景。
生物处理技术是目前最为先进的污水处理技术，该种技术的应用优势明显，应用范围相对较广，发展和推广速度相对较快，目前，国内外很多企业都已经开发出新产品进行污水处理，取得的效果也相对较好，由此可见，生物污水处理技术为油田污水处理领域未来的重点发展方向。
3.2一般污水处理技术发展趋势油田所处的区块不同，产生的污水中成分也将存在差别，原油和水的比例也将不同，一般情况下，污水中不只有油和水，还有其它的成分，依靠单一的方法很难将污水处理干净，因此，未来需要推广和使用多级分离技术，通过多级分离，使得污水达到相关的处理要求。
4结语通过本次研究可以发现，目前的油田污水处理技术在逐渐走向成熟，常见的污水处理技术越来越多，其中物理分离中的膜分离技术、化学处理中的聚天冬氨酸阻垢剂处理技术以及生物处理技术是未来的发展重点，同时，单一的技术很难将污水中的有害成分全部除去，因此，未来还需要发展多级分离技术，应用多种分离方法将污水中的有害成分全部除去。
纯化系统怎么用？一、分子筛纯化系统简介空分设备中,分子筛纯化系统设置在空气预冷系统之后。
被压缩的空气经过空气预冷系统冷却后,空气中的水分、二氧化碳、乙炔和其他碳氢化合物等仍然存在。
如果空气不经纯化处理,被冻结下来的水分和二氧化碳沉积在低温换热器、透平膨胀机或精馏塔里,就会堵塞通道、管路和阀门,乙炔积聚在液氧中更有爆炸的危险。
因此分子筛纯化系统的作用就是清除空气中所含的水分、乙炔、二氧化碳、丙烯和丁烯等杂质,从而保证空分设备长期安全、可靠的运行。
目前，国内空分设备使用的空气纯化器，按放置方式来分有立式和卧式两种，从结构来分有单层床和双层床两种。
立式空气纯化器具有占地面积小的优点，而卧式空气纯化器结构虽然较为简单，但占地面积较大，因而使用场合具有局限性。
单层床中使用的吸附剂是分子筛，承担着吸附水分、二氧化碳及碳氢化合物等有害组分。
单层床和双层床相比，双层床具有以下优点：（1）氧化铝对空气中的酸性组分( 例如SO2、NO2、Hcl等)部分可以吸附，而这些酸性组分对分子筛是有害的，因为它可以和分子筛吸附的水分生成酸，使分子筛的晶格受到破坏，即分子筛中毒，损害了分子筛的性能。
采用双层床后，预先用氧化铝将水吸附，这就对分子筛起了良好的保护作用，延长分子筛的使用寿命。
（2）分子筛对水较氧化铝有较强的亲合力，因而解吸时消耗的能量要多；用氧化铝来去除水，可降低再生能耗。
（3）吸附水分所需的分子筛用氧化铝代替，可节省成本，因氧化铝的价格比分子筛要便宜得多。
在相对湿度100 %(即饱和)的空气中,活性氧化铝的吸湿性能更优于分子筛，在吸附床下层用氧化铝吸附饱和空气中的水分后,待水分的浓度在氧化铝处降低后,再利用上层的分子筛进行深度吸附。
二、立式径向流双层床纯化器立式径向流双层床空气纯化器，它由三层格栅组成，内格栅和中间层格栅之间装分子筛，中间层格栅与外层格栅间装氧化铝。
当空气纯化器工作时，空气由纯化器底部进入，先通过氧化铝层，除去空气中水分，再经过分子筛层，除去二氧化碳和乙炔及其它碳氢化合物，通过过滤器由容器顶部排出。
空分分子筛运行分析及保护措施摘要：随着我国生产制造技术的快速发展，对于生产设备的质量要求也不断提高，空分设备是制造业中的重要设备，分子筛纯化系统则是影响空分效果的关键。
这种设备在运行中需要消耗大量的能源，加强对于空分设备分子筛纯化系统的节能措施研究是十分必要的。
关键词：空分装置；分子筛系统；运行情况；影响因素；保护措施引言简要叙述了空分装置根据实际运行情况，针对生产优化运行、节能降耗等目标所做的相关技术改造进行了说明，梳理与总结分子筛运行的影响因素及延长分子筛使用寿命的保护措施，可为业内空分分子筛的运行与保护提供一些参考与借鉴。
1概述空分分子筛吸附器(A2626A/B)装填的吸附剂有条形分子筛和球形氧化铝两种，条形分子筛、球形氧化铝装填量分别为35000kg、14400kg，装填形式为分层装填，下部装填球形氧化铝、上部装填条形分子筛。
球形氧化铝的主要作用是吸附空气中大量的水分，条形分子筛的主要作用是吸附微量水分、全部CO2以及部分有机气体。
条形分子筛和球形氧化铝生产厂家建议使用寿命均为5a，一般企业实际使用寿命大致在5～7a，天野化工实际使用寿命最长均达9a;若使用条件受限，如发生进水或酸性气中毒等事故，条形分子筛和球形氧化铝就会粉化，其使用寿命会大幅缩短，严重时需停车更换。
空分分子筛在高压低温下吸附、在低压高温下解吸(自预冷系统来的干燥空气通过程控阀进入分子筛吸附器，一台吸附器吸附时另一台吸附器再生。
2空分设备分子筛纯化系统2.1空分设备分子筛纯化系统的原理特点分子筛纯化系统的主要作用是对净化空气，保证进入冷箱内空气的纯净度，使用空气分子筛纯化系统能够有效清除空气内混杂的二氧化碳等杂质气体，从而避免空分设备在使用过程中出现堵塞爆炸等问题，保证设备的可靠运行以及设备安全。
空分设备中使用的分子筛纯化系统一般是由两台分子筛吸附器配合运行，两台设备处于不同的状态，其中一台处于吸附状态，从周边空气中吸入气体，另外一台处于再生状态，达到一定的运行标准时，两台设备切换。
HXK-279000/5.8型分子筛纯化系统使用说明书二○○八年二月目录1.流程2.参数3.分子筛吸附器4.其它设备5.控制测量点及参数6.起动7.维护与管理8.故障及其排除9.流程图附1: 分子筛纯化系统随机图纸发送清册附2: 分子筛纯化系统设备发送清册HXK-279000/5.8型分子筛纯化系统使用说明书1.流程(见图1)被压缩的空气经预冷系统冷却至15℃,自下而上通过分子筛吸附器01R201A或01R201B(以下简称吸附器)时,空气中所含的H2O、C2H2、CO2、C3H6、C4H8等杂质相继被吸附清除，从而避免了这些杂质在设备和管路局部聚结、堵塞，保证了空分设备的正常运行。
净化后的空气，进入冷箱中的换热器继续换热。
吸附器是成对交替使用的，一只工作时，另一只被再生。
吸附器的再生分四步进行：第一步、降压；第二步、加热；第三步、吹冷；第四步、升压。
降压：吸附器在工作周期即将结束时，需将剩余在器内的空气排放出去。
降压是通过将KV01205阀（或KV01206阀）打开而实现的。
为了避免分子筛床层受到压力波动的冲击，降压的速度不能太快（此点不能忽视），此步完成时间不要短于8分钟。
降压是按压力联锁实现的，当PIS01201(或PIS01203)→0.010MPa时，打开再生污氮气进、出口阀KV01211、KV01213（或KV01212、KV01214）。
加热：打开KV01218阀，相应地关闭KV01217阀，使污氮气经加热器被加热到165℃以上，干燥的热污氮气在吸附器入口处温度在165℃以上，自上而下通过吸附器。
时间为90分钟。
吹冷：打开KV01217阀，相应地关闭KV01218阀，使冷的污氮气不经过加热器而旁通，吹冷用污氮气吹冷期内在吸附器入口处，温度与出主换热器的温度相同，最高为20℃。
污氮气出吸附器温度起初继续上升，待上升至100℃以后就逐渐下降。
吹冷末，污氮气出吸附器温度可下降至比工作温度高5～10℃。
分子筛纯化系统再生过程的优化控制魏来;李楠【摘要】介绍了分子筛纯化系统的工艺流程,分析了再生过程中冷吹阶段的重要性,采用前馈控制的方法,对加热时间和冷吹时间进行优化,从而确保分子筛系统稳定、高效的工作.【期刊名称】《资源节约与环保》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】2页(P32,40)【关键词】分子筛;再生;优化控制【作者】魏来;李楠【作者单位】长春工业大学电气与电子工程学院吉林长春130012;吉林化工学院信息与控制工程学院吉林132022【正文语种】中文1 引言大型制氧机流程中，需要清洁空气，分子筛纯化器用于过滤空气中H2O、CO2、乙炔等杂质的重要设备。
应用变温吸附方法，利用其在常温下进行吸附，而在高温下解吸再生的原理，使两只纯化器交替使用，达到连续净化空气的目的[1]。
其工作的状态直接影响制氧机的运转工作周期，是制氧机的“咽喉”部位。
分子筛进行再生时，冷吹阶段污氮气出纯化器温度是一个十分重要的变量，该温度指标中，冷吹峰值温度和冷吹结束温度是保证分子筛再生过程的重要指标，通过优化控制，在保障分子筛纯化系统正常工作前提下，同时达到节能减排的作用。
2 分子筛纯化系统工艺介绍2.1 纯化系统分子筛纯化系统主要由2个吸附器，以及加热设备等构成。
如图1所示，压缩空气经预冷系统，从分子筛吸附器底部进入，首先由外层活性氧化铝床层吸附水分，再由内层分子筛床层吸附水分、C2H2、CO2和碳氢化合物，这样净化空气就可以送到后续工序。
[2]这个过程叫吸附过程。
吸附器不能无限制的吸附，当分子筛和活性氧化铝吸附达到饱和时，需要解吸附。
这一过程由污氮气从顶部吹入，使吸附器解吸脱附，称为再生过程。
两个吸附器始终交替互换，一个吸附，同时另一个再生。
图1 分子筛纯化系统工艺流程图2.2 再生过程再生过程比较复杂，分为4个阶段：降压，加热，冷吹和充压。
降压阶段。
分子筛在吸附空气中杂质时，其工作压力一般在500kPa以上。
分子筛与分子筛纯化系统一、分子筛的品种型号分子筛（又称合成沸石）是一种硅铝酸盐多微孔晶体，它是由SiO和AIO四面体组成和框架结构。
在分子筛晶格中存在金属阳离子（如Na，K，Ca等），以平衡四面体中多余的负电荷。
分子筛的类型按其晶体结构主要分为：A型，X型，Y型等.A型主要成分是硅铝酸盐，孔径为4A（1A=10 -10 米），称为4A（又称纳A型）分子筛；用Ca2+交换4A分子筛中的Na+，形成5A的孔径，即为5A（又称钙A型）分子筛；用K+交换4A分子筛的Na+，形成3A的孔径，即为3A（又称钾A型）分子筛。
X型硅铝酸盐的晶体结构不同（硅铝比大小不一样），形成孔径为9—10A的分子筛晶体，称为13X（又称钠X型）分子筛；用Ca2+交换13X分子筛中的Na+，形成孔径为9A的分子筛晶体，称为10X（又称钙X型）分子筛Y型Y型分子筛具有X型分子筛烃似的晶体结构，但化学组成不同（硅铝比较大）通常用于催化领域。
分子筛是一种硅铝酸盐，主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。
此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。
由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变，形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，比孔道直径小的物质分子吸附在空腔内部，而把比孔道大得分子排斥在外，从而使不同大小形状的分子分开，直到筛分分子的作用，因而称作分子筛。
它主要用于各种气体、液体的深度干燥，气体、液体的分离和提纯，催化剂载体等，因此广泛应用于炼油、石油化工、化学工业、冶金、电子、国防工业等，同时在医药、轻工、农业、环保等诸多方面，也日益广泛地得到应用。
3A型分子筛，主要用于石油裂解气、烯烃、炼气厂、油田气的干燥，是化工、医药、中空玻璃等工业用干燥剂。
化学式：2/3K2O·1/3Na22O·AI2O3·2SiO2·.9/2H2O主要用途：1、液体（如乙醇）的干燥2、中空玻璃中的空气干燥3、氮氢混合气体的干燥4、制冷剂的干燥4A型分子筛主要用于天然气以及各种化工气体和液体、冷冻剂、药品、电子材料以及易变物质的干燥、氩气纯化、甲烷、乙烷丙烷的分离。
化学式：Na2O·Al2O3·2SiO2·9/2H2O主要用途：1、空气、天然气、烃完烷、制冷剂等气体和液体的深度干燥；2、氩气的制取和净化；3、电子元件和易受潮变质物质的静态干燥；4、油漆、聚脂类、染料、涂料中做脱水剂。
5A型分子筛化学式：3/4CaO·1/4Na2O·Al2O3·2SiO2·9/2H2O主要用途：1、天然气干燥、脱硫、脱二氧化碳；2、氮氧分离、氮氢分离，制取氧、氮和氢；3、石油脱腊、从支烃、环烃中分离正构烃。
（可再生）13XAPG 分子筛主要用于大中型空分装置原料气的净化。
中空玻璃专用分子筛系列，可以同时吸附中空玻璃中的水分和残留有机物，使中空玻璃即使在很低温度下仍然保持光洁透明，充分降低中空玻璃因为季节和昼夜温差变化所承受的强大内外压力差，彻底解决普通中空玻璃干燥剂易使普通中空玻璃膨胀或收缩导致的扭曲破碎问题，充分延长中空玻璃的使用寿命。
分子筛活化粉系列，是分子筛合成原分经过脱水后的分子筛。
它具有一定的分散性和快速的吸附速度。
主要用于涂料、油漆、树脂及相关粘合剂的添加剂。
分子筛的再生为了取得好的操作性能和尽可能长的寿命，分了筛使用一定时间后必须再生。
正确再生后的分子筛同新鲜的一样，其吸附性能和机械性能的衰减和老化是非常低的。
分子筛的再生有两种基本方法：1）改变温度，即“变温”。
它是通过加热分子筛来除去被吸附的物质。
工业上一般是用经预热的再生气加热，吹扫分子筛至200 左右，并带走脱附下来的吸附质。
2）改变相对压力，即“变压”。
一般用于气相吸附过程。
其基本方法是保持吸附剂温度不变，通过降低压力和惰性气体反吹，除去吸附质。
再生通常是同吸附逆向进行的，这可使被容纳于吸附床入口处的大部分吸附质不必通过整个床层，部分分子筛也可不与湿热气体接触，从而提高分子筛使用寿命。
再生气应尽可能干燥，否则会影响吸附效率。
5A分子筛是钙型硅铝酸盐。
均匀的孔径约为5×10-7mm，堆密度为700～800kg/m3，比表面积为750～800m2/g，孔隙率为47%，机械强度大于95%，对水分的吸附容量约为21.5%，对二氧化碳的吸附容量为1.5%，在吸附水分、二氧化碳的同时对乙炔等碳氢化合物有共吸附作用。
13X分子筛是钠型硅铝酸盐，均匀的孔径约为10×10-7mm，堆密度为600～700kg/m3，比表面积为800~1000m2/g，孔隙率为50%，机械强度大于90%，对水分的吸附容量约为28.5%，对二氧化碳的吸附容量为2.5%，在吸附水分、二氧化碳的同时对乙炔等碳氢化合物也具有共吸附作用。
两种吸附剂相比较，13X分子筛的吸附性能优于5A分子筛。
但13X分子筛的机械强度及耐磨性稍差，且制造工艺较为复杂，因而价格较高。
小型制氧机的分子筛纯化器的工作压力较高，正常压力为1.5～2.5MPa，启动压力为5.0MPa。
制氧机的运转周期短(3～6个月)，加工空气通过分子筛纯化器后要求二氧化碳含量小于5×10-6即可。
所以，以往中压分子筛纯化器多数选用5A分子筛。
目前，为延长制氧机的运转周期，也改用13X分子筛作为中压纯化器的吸附剂。
大型全低压制氧机由于工作压力低(0.5～0.6MPa)，分子筛对水分、二氧化碳的动吸附容量降低，且大型制氧机的运转周期长(通常为两年)，要求空气净化后二氧化碳含量小于1×10-6，为了减少分子筛用量，低压分子筛纯化器全部使用13X分子筛。
一、分子筛的动吸附一般来讲极性最强的最先被吸附H2O＞CmHn＞CO2分子筛对不饱和分子亲和力强，炔烃＞烯烃＞烷烃二、吸附过程的进行吸附平衡：在一定T、P下，当脱附速度和吸附速度相等时，便达到了吸附平衡。
即达到饱和。
吸附过程的进行：传质区、平衡区、保护区。
（空分吸附塔CO2出口浓度小于1ppm）转效点：当传质区前缘开始达到吸附器出口截面时，流体流出吸附剂层被吸附组分明显增加的点。
三、吸附能力的衡量静吸附容量：再一定T和被吸附组分浓度下，每单位质量（体积）的吸附剂达到吸附平衡时所能吸附的最大量。
即吸附剂所能达到的最大吸附量与吸附剂量之比。
动吸附容量：当吸附器后刚出现吸附质时，吸附器内单位质量（体积）吸附剂的平衡吸附量。
也就是吸附剂达到转效点时的吸附量。
通常用转效时间来计算，即从流体开始接触到吸附剂层到“转效点”的时间。
动吸附容量小于静吸附容量的50-70％四、延长分子筛使用寿命几点措施：l、分子筛床层应尽量避免受气体冲击。
所以冲泄压时分层进行，设压差联锁。
2、应避免空冷塔误操作将水带进吸附塔或改进空冷塔设计。
主要存在问题3、空冷塔用循环水，水的PH值保证在7—8之间。
五、分子筛纯化系统节能降耗的几点措施1、设置预热器2、设置蓄热器3、蒸汽加热器代替电加热器。
电能属于有序能，品位高，热能属于无序能，品位低。
分子筛是一种硅铝酸盐的晶体，具有许多孔径大小均一的微孔，骨架通常带负电荷，孔道中具有平衡骨架负电荷的阳离子。
最早发现的分子筛是天然沸石，人们发现在火山口附近开采的矿石，经过加热后会产生气泡，因而称之为沸石。
20世纪30年代，美国联合碳化物公司首先人工合成了4A和13X分子筛，并将分子筛作为干燥剂应用于石化领域。
后联碳公司陆续发现了Y型分子筛等，并将之应用于催化领域，代替以前应用的硅铝小球，使汽油产率提高15%以上，当时全世界每年原油用量4亿吨，并产生80亿美元的经济效益。
后来又陆续发现ZSM，磷铝，MS41，全硅沸石等系列分子筛，并在石油化工领域，干燥等领域取得了广泛应用。
可以这么讲，没有分子筛就没有现在的石油化工业。
现在分子筛催化是化学学科中至关重要的优先领域，是炼油和环保科学的关键技术。
分子筛具有孔径大小均一的微孔，依据其晶体内部孔穴的大小而吸附或排斥不同物质的分子，因而被称为“分子筛”。
分子直径小于分子筛晶体孔穴直径的物质可以进入分子筛晶体，从而被吸附，否则被排斥。
分子筛还根据不同物质分子的极性决定优先吸附的次序。
一般地，极性强的分子更容易被吸附。
分子筛的类型多达几十种，但目前能大规模生产并获得广泛应用的是A型、X型和Y型、M型和ZSM系列等几类。
其中，3A、4A、5A型分子筛均为8元环的孔道，4A型分子筛是一种硅铝酸钠，其微孔的表现直径约为4.2A，能吸附直径在4.2A以下的分子。
3A为用K离子交换的4A分子筛，孔径为3.8A。
5 A型分子筛为钙交换的是4A分子筛，其微孔表现直径为5.0A，能吸附5.0A以下的分子。
13X、Y和M型分子筛的主孔道为12元环，大小为10A左右。
ZSM-5为10元环孔道，是一种择型催化剂。
同时分子筛又是一种硅铝酸盐无机化合物，能够耐高温，具有良好的热稳定性，为再生提供了方便，可多次重复利用。
骨架不被微生物等分解。
由于具有以上所述优点，因此分子筛的用途广泛。
它既是一种新型的高效能选择性微孔型吸附剂，也是一类性能优异的催化剂和催化剂载体。
作为干燥剂，分子筛具有很强的干燥性能和良好的吸附性能，同时具有良好的择型作用，因此分子筛干燥剂广泛应用于石油炼制(Refining)，石油化工(Petrochemical)，深冷制氧（cryogenic），天然气干燥和脱硫，中空玻璃（IG），冷冻（refrigeration），变压吸附制氧，PVC塑料稳定剂，烟草行业过滤嘴，作为离子交换剂脱除放射性物质等。
近年来开发的全硅沸石亲油分子筛已开始用于环保行业处理废水和锅炉废气。
分子筛内部具有很强的电场梯度分子筛的骨架部分主要成分为硅氧四面体和铝氧四面体，由于铝的化合价是3，所以铝氧四面体AlO4中有一个氧原子的价没有得到平衡，这样就使整个铝氧四面体带有负电荷，为了保持电中性，在铝氧四面体的附近必须有带正电荷的金属离子来抵消它的负电荷。
带正电荷的金属离子和带负电荷的分子筛骨架之间产生强大的电场，从而对分子筛的吸附性能产生巨大的影响。
分子筛对极性物质的吸附能力要远远强于非极性物质，同时由于强大电场的作用，对于含有双键或大π键的物质，通过诱导极化作用，也具有相当的吸附能力。
通常阳离子所带的电荷越多，离子半径越小，产生的电场越强，对双键的诱导作用也变大，对这类物质的吸附能力也越大。
例如，5A分子筛对乙烯，丙烯等烯烃和炔烃能够进行大量吸附。
分子筛纯化器的装填和吸附根据床层设计，可以将分子筛纯化器分为三种：立式，卧式和环形。
立式床的特点为紧凑体积小，占地面积小，但气流分布容易不均匀。
