某分子筛吸附脱水工艺设计——再生工艺计算

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：4.5MPa原料气温度：30 ℃脱水后含水量：≤1ppm天然气气质组成见表1-1。

表1-1天然气组成表（干基）组分H2 He N2 CO2 C1 C2mol% 0.097 0.052 0.55 0.026 94.595 3.305组分C3 iC4 nC4 iC5 nC5 C6+ mol% 0.73 0.121 0.156 0.056 0.052 0.2621.5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。

天然气分子筛脱水装置工艺设计
天然气是一种重要的能源资源，但天然气中常含有水分，因此需要进行脱水处理，以满足工业和家庭等各个领域的需求。

分子筛是一种高效的脱水材料，可以通过物理和化学吸附的方式将水分从天然气中去除。

首先，进料条件包括天然气的压力、温度和水分含量。

通常情况下，天然气的压力在2-20MPa范围内，温度在-40℃至60℃之间，水分含量在2-10%之间。

进料条件的不同会对分子筛脱水装置的工艺设计造成影响。

其次，分子筛的选择是关键的一步。

分子筛通常由硅铝酸盐等材料制成，具有微孔和介孔结构，能够较好地吸附水分。

根据天然气的进料条件和脱水要求，选择适合的分子筛类型和规格。

常用的分子筛有3A、4A和13X等。

然后，需要设置工艺参数，包括进料流量、操作压力和温度等。

进料流量要根据脱水效率和设备容量进行合理调整，不宜过大或过小。

操作压力和温度一般根据分子筛的吸附特性和天然气的进料条件来确定，以保证分子筛的脱水效果。

通常情况下，较高的操作压力和适当的操作温度有利于提高脱水效率。

最后，需要对产品质量进行控制。

天然气分子筛脱水装置的产品主要是去除水分后的天然气，需要确保产品的水分含量达到规定的标准。

可以通过监测出料气体的水分含量来实现产品质量的控制，可采用在线监测和定期抽样检测相结合的方式。

在天然气分子筛脱水装置工艺设计的过程中，还需要考虑以下几个方面：设备的选型和布置、安全措施的实施、操作和维护的规范等。

只有综
合考虑以上因素，才能设计出有效可靠的天然气脱水装置，提高天然气资源的利用率和产品质量，为社会和经济发展做出贡献。

操作条件：120℃，0.3MP，150g 3A分子筛，填充密度600mg/ml，原料98w%乙醇，流量140g/h，产品99.9w%乙醇。

由物料衡算求得，吸收水分量：2.6627g/h床层高度：L=mρS =1500.6×π4×1.62.=124.4cm常压实际装填高度70cm原料气平均摩尔质量：M=44.7kg/kmol原料气流量：v=mRTMP =0.14×8.314×39344.7×300=0.0341m3h⁄气速：u=4vπD2=4×0.0341π×(16×10−3)2=4.71cm s⁄吸附带长度：Z a=uK pa v ∙N OF=4.714×4.6=5.4165cm吸附穿透容量：f(c)=q0(1−Z a2Z )=q0(1−5.41652×70)=0.96q0吸附热升温：Q=(C g v+C s w)T i=(0.58×10−3kcalg℃×140g+0.2kcalkg℃×0.15kg)T i= 2.6627×10−3kg×1000kcal kg解得：T i=24℃此温度下饱和蒸汽压：p1=3kp a原料气的绝对湿度：H=2*18/98*46.15=0.00796 H=18p o/45*(P-p o)，则水蒸气分压：p o=1.98kPa ∴吸附层相对湿度：φ=p o/p1=1.98/3=66%查等温吸附曲线，平衡吸附量：q0=则吸附穿透容量：f(c)=0.96q0穿透时间：T B=f(c)×0.152.6627×10−3=上面标颜色的地方都是存在疑问的地方：1，床层高度用堆积密度600mg/ml计算出来是124.4cm，实际装的时候不知道怎么只装了70cm。

2，吸附带长度计算，传质系数和传质单元数怎么计算，公式里参数的选取不是太懂，上面公式里用的是4A的。

（工艺技术）天然气分子筛脱水装置工艺设计1.4气质工况及处理规模气体处理规模：100×104m3/d原料气压力：4.5MPa原料气温度：30℃脱水后含水量：≤1ppm天然气气质组成见表1-1。

表1-1天然气组成表（干基）1.5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。

在两塔流程中，一塔进行脱水操作，另一塔进行吸附剂的再生和冷却，然后切换操作。

在三塔或多塔流程中，切换的程序有所不同，通常三塔流程采用一塔吸附、一塔再生、一塔冷吹同时进行。

表1-2三塔方案（常规）时间分配表由表1-1可以看出，在三塔方案中，加热炉连续工作，并且冷吹再生时间长，期间的加热、冷却功率相对较小，三塔流程灵活性较高。

表1-3两塔方案（常规）时间分配表由表1-2可以看出，分子筛两塔脱水装置运行时，始终保持一塔处于吸附状态，另一塔处于再生状态。

因此，加热炉操作不连续，点火、停炉频繁，不利于装置的长周期正常、平稳运行，且会造成一定的热损失。

但两塔流程简单，其吸附时间增长，能耗大大降低。

两塔流程较三塔流程减少1座吸附塔，大大节约了设备采购费用。

由于设备数量的减少，操作维护费用也将大大降低。

同时，由于减少了设备、工艺管线的数量，实际上也相应削减了管线、设备穿孔泄露的风险，提高了安全可靠性。

且吸附、再生、冷却过程为密闭过程，对环境污染少。

两塔流程由装填有分子筛的两个塔组成,假设塔2在进行干燥,塔1在进行再生。

在再生期间,所有被吸附的物质通过加热而被脱吸,为该塔的下一个吸附周期作准备。

湿原料气一般经原料气过滤分离器,除去携带的液滴后自上而下地进入分子筛脱水塔(塔2),进行脱水吸附过程。

天然气分子筛脱水装置工艺设计一、引言天然气作为清洁能源的重要组成部分，其开发和利用对于保障能源安全和改善环境质量具有重要意义。

然而，天然气中含有大量的水分，如果不及时去除，会对天然气的利用和储存造成很大的影响。

因此，设计一套高效的天然气脱水装置工艺对于提高天然气的质量和利用效率具有重要意义。

二、天然气脱水装置的工艺原理天然气中的水分主要以自由水和水蒸气的形式存在。

自由水主要存在于天然气中，水蒸气则主要存在于天然气中。

脱水装置的工艺原理主要是通过分子筛吸附和膜分离等方式去除天然气中的水分，从而提高天然气的质量。

分子筛是一种具有微孔结构的固体吸附剂，其孔径大小可以选择性地吸附分子。

在天然气脱水装置中，采用分子筛吸附的方式可以有效地去除天然气中的水分。

而膜分离则是利用膜的选择性透过性，将水分和天然气分离。

这两种方式结合使用可以更加有效地去除天然气中的水分。

三、天然气脱水装置的工艺设计1. 分子筛脱水工艺设计在天然气分子筛脱水装置中，需要考虑到天然气的流量、压力和水分含量等因素。

首先，需要选择合适的分子筛吸附剂，其孔径大小要能够选择性地吸附水分子。

其次，需要设计合适的吸附塔，以确保天然气在分子筛中充分接触，从而实现高效的脱水效果。

同时，需要考虑到分子筛的再生问题，以确保分子筛的持续使用。

2. 膜分离脱水工艺设计膜分离脱水工艺主要是通过膜的选择性透过性，将水分和天然气分离。

在设计膜分离脱水装置时，需要考虑到膜的材质、孔径大小、膜的结构和膜的压力等因素。

同时，需要考虑到膜的清洗和更换问题，以确保膜的长期稳定运行。

3. 工艺设计的综合考虑在天然气脱水装置的工艺设计中，需要综合考虑分子筛吸附和膜分离两种方式的优缺点，选择合适的工艺方案。

同时，还需要考虑到装置的运行成本、能耗、维护和管理等方面的因素，以确保装置的长期稳定运行。

四、结语天然气脱水装置的工艺设计是一个复杂的工程问题，需要综合考虑多种因素。

通过合理的工艺设计和装置运行管理，可以有效地提高天然气的质量，保障天然气的利用和储存安全。

分子筛脱水装置工艺设计首先，分子筛脱水装置的操作参数设计是关键。

操作参数包括进料流量、进料温度、压力和保持时间等。

进料流量取决于生产需求和分子筛的处理能力，要合理控制进料流量，以防止过大或过小进料流量对脱水效果产生负面影响。

进料温度也是一个重要的操作参数，要控制在适宜的范围内，既要保证脱水效果，又要考虑分子筛的热稳定性。

进料压力则需要结合装置的结构强度和操作安全性等因素进行选择，保证装置的正常运行。

保持时间则取决于进料流量、选择的分子筛类型以及所需的脱水效果，要根据实际情况进行调整。

其次，工艺流程设计是分子筛脱水装置设计中的重要环节。

工艺流程需要考虑脱水效果、设备结构以及生产成本等因素。

一般分子筛脱水装置的工艺流程包括进料、分子筛吸附、脱附和排放等步骤。

要合理安排工艺流程，确保脱水过程的顺利进行和脱水效果的达到。

例如，可以根据进料性质选择峰值和均值削平的方法，在脱水装置中设立合理的界面控制来降低进料的流量冲击和浓度冲击，从而提高分子筛的使用寿命和脱水效果。

最后，设备配置是分子筛脱水装置工艺设计的关键。

合理选择和配置设备既能满足脱水要求，又能提高经济效益。

分子筛脱水装置通常包括进料、分子筛吸附和脱附、排放和废料处理等设备。

进料设备一般包括泵、进料管道和调节阀等，要根据进料性质选择合适的进料设备。

分子筛吸附设备则需要选择具有高吸附效率和稳定性的分子筛材料，并确定合理的吸附床和系统结构。

脱附设备通常使用热脱附或压力脱附的方法，并需要合理选择加热设备和排放设备以保证脱附过程的安全和高效。

排放设备则需要选择合适的过滤方式和废料处理方式，以达到环保要求。

综上所述，分子筛脱水装置工艺设计是一个综合性的工作，需要考虑进料流量、进料温度、压力和保持时间等操作参数，设计合理的工艺流程，以及选择合适的设备配置。

只有在这些方面都充分考虑和优化，才能实现分子筛脱水装置的高效、稳定运行。

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。

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：
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。

第26卷第1期2008年2月天　然　气　与　石　油Na tura l Ga s And O ilVol .26,No .1Feb .2008 收稿日期:2007205211 作者简介:胡晓敏(19792),女,四川广安人,工程师,双学士,2001年毕业于中国石油大学(华东),主要从事天然气净化的研究与设计工作。

电话:(028)86014138。

分子筛脱水工艺简述胡晓敏,陆永康,曾亮泉(中国石油工程设计有限公司西南分公司,四川成都610017)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。

天然气分子筛工艺一般分为两塔流程、三塔或多塔流程。

总结了天然气分子筛脱水装置的一些重要操作参数,供工程设计参考。

关键词:分子筛;脱水;流程;操作参数文章编号:100625539(2008)0120039203 文献标识码:A0　概述目前国内外应用较广泛,技术较成熟的天然气脱水工艺有:低温分离、固体吸附和溶剂吸收三种方法。

而固体吸附法中以分子筛脱水的应用最广泛,技术最成熟可靠。

分子筛脱水是一个物理吸附过程。

物理吸附主要由范氏引力或扩散力所引起,气体的吸附类似于气体的凝聚,一般无选择性,是可逆过程,吸附热小,吸附所需的活化能小,所以吸附速度快,较易达到平衡。

分子筛脱水一般适用于下列场合[1]:a.要求天然气水露点低于-40℃的场合,例如使用膨胀机的NG L 回收装置的原料气脱水。

b .同时脱水脱烃以满足水露点、烃露点销售要求的烃露点控制装置———适用于贫的高压天然气的烃露点控制。

c .天然气同时脱水和净化。

d .含H 2S 的天然气脱水,当H 2S 溶解在甘醇中引起再生气的排放问题时。

e .LPG 和NG L 脱水同时要脱除微量的硫化物(H 2S,COS,CS 2,硫醇)时。

1　分子筛脱水工艺流程目前天然气工业用的脱水吸附器主要是固定床吸附塔,为保证装置连续操作,至少需要两个吸附塔。

分子筛干燥塔脱水再生技术浅析采油一厂天然气处理处理装置于2000年11月建成投产，设计处理量30×104m3/d±20%，采用分子筛吸附法脱水，引原料气对分子筛进行同压再生，该工艺虽能保护气流对分子筛的冲击，但再生速度慢，影響脱水效果，为此我们通过对比、借鉴、学习、研究，并与现场的生产实际充分结合，采取了优化工艺、技术改造等措施，取得了良好的效果。

1 工艺流程30万方轻烃装置分子筛干燥塔吸附脱水采用三塔流程，一塔吸附、一塔再生、一塔冷吹。

原料气经三相分离器（压缩机出口分离器）进入分子筛干燥塔（三塔）进行分子筛吸附脱水，天然气中水分含量小于1ppm（V）。

脱水后的原料气进入制冷单元。

分子筛再生采用同压再生，引原料气作为再生气；冷吹引至增压端后冷却器，再生冷吹气均进入再生气分水罐分离出游离水后进入外输干气管网。

详见图1。

2 运行现状及存在问题分子筛在同压再生时，由于塔内压力一直处于2.4MPa，无压差，使再生气在再生塔内流速较慢，使分子筛上水分脱吸慢，量少，造成再生时间长，一般再生完全需8h，导入冷吹气后，由于冷吹塔内压力和冷吹气压力相同，也造成了冷吹速度慢，冷吹后温度为58～63℃。

冷吹塔转为吸附塔后，使经过该塔的原料气温度增高，影响制冷系统的制冷效果，产量降低。

除影响制冷效果，降低产量外，同压再生还存在以下不良影响：（1）同压再生影响脱水效果，水露点偏高，一般为-80℃～-85℃，然而装置制冷温度最高可达-87℃，易造成后续管线、设备冻堵，存在极大安全隐患。

（2）同压再生使用的是增压进口原料气，使膨胀机处理量减少，进一步使产品产量降低。

3 改造内容通过对同压再生的现状分析，同压再生主要是由于压差小造成再生和冷吹速度慢，影响脱水时效。

为增加压差，对比国内外吸附法脱水工艺，将同压再生与减压再生进行比较。

等压再生：优点：①不会出现分子筛床层松动的现象，不会产生更多的粉尘；②操作相对比较简单。

轻烃分子筛脱水工艺计算赵磊【摘要】烃类分子筛工艺一般分为两塔流程、三塔或多塔流程.以某装置为例,介绍了烃类分子筛干燥脱水的工艺计算,总结了烃类分子筛脱水装置的一些重要参数.采用经典公式对干燥和再生过程进行设计计算,并将计算结果与工业化装置进行比较.结果表明,本计算过程具有很高的可信度和准确性.【期刊名称】《安徽化工》【年(卷),期】2017(043)001【总页数】5页(P56-59,62)【关键词】分子筛;干燥;再生;设计计算【作者】赵磊【作者单位】安徽省化工设计院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TQ031.5分子筛具有良好的选择吸附能力，十九世纪人们就发现了分子筛具有可逆的吸-脱水性质。

作为一种良好的吸附分离剂，分子筛广泛应用于化工、电子、环保、能源等多种行业。

分子筛能将混合物中各组分高效分离，它能脱除气体或液体中百分之几乃至痕量的水分（气流残余水量降至0.1×10-6以下，液流中水含量降至10× 10-6以下）。

分子筛脱水的工作压力可以在任意压力，工作温度可以从液氮温度至摄氏数百度[1]，而且操作简单，成本低，且能脱附再生循环使用。

因此，分子筛脱水广泛用于从天然气分离回收液态轻质烃，C1化学中以合成气合成低碳混合醇以及变压吸附中气体干燥等化工操作。

分子筛脱水一般适用于以下场合[2]：（1）要求天然气水露点低于-40℃的场合，例如使用膨胀机的NGL回收装置的原料气脱水。

（2）同时脱水、脱烃以满足水露点、烃露点销售要求的烃露点控制装置，即适用于贫的高压天然气的烃露点控制。

（3）天然气同时脱水和净化。

（4）含H2S的天然气脱水，当H2S溶解在甘醇中引起再生气的排放问题时。

（5）LPG和NGL脱水同时要脱除微量的硫化物（H2S、COS、CS2、硫醇）时。

目前天然气工业用的脱水吸附器主要是固定床吸附塔，为保证装置连续操作，至少需要两个脱水塔。

分子筛工艺一般分为两塔流程、三塔或多塔流程。

分子筛吸附再生工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!分子筛吸附再生工艺是一种常用的气体分离和净化技术，广泛应用于化工、石油、环保等领域。