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天然气干燥器脱水之吸附脱水法

来源:亿镨燃气 浏览量:1
发布时间:2016-08-26 11:10:50
 

        吸附脱水法是通过固体吸附剂脱水。该方法通常用分子筛、硅胶、或氧化铝。这是天然气干燥器比较常用的几种吸附剂,这些吸附剂物理性能比较。


        吸附剂的吸附能力随压力升高而增加,随温度降低而降低。选择设计参数时需要将这些考虑进去。吸附罐常周期性工作,所以最少需要两个吸附床。通常情况下,一个床用于吸附,另一个进行再生。通过被预热的气体进行再生操作。如图3所示。

                                   图3 变温吸附脱水流程图


        用于TSA的加热器可以通过一个普通的燃烧器或者以蒸汽或热油为介质的管壳式换热器(即天然气干燥器的加热器)实现。再生气体进流过吸附剂进入冷却器(通常用冷空气),然后再进入分离器。吸附剂中吸附的水分大部分在这里被除去。顺流而下的湿天然气通常进入吸收塔,这样就避免了吸收剂的漂浮和散失。在塔底的干天然气与吸收剂逆向流动进行最后的接触,使再生过程完全进行。


        库马尔于1987年提出了分子再生过程的典型温度场模型。曲线的形状表示出口的再生气体的温度场通常由四个区域组成。它们由时间确定的边界A、B、C、D和温度确定的边界TA、 TB,、TC 和TD。再生过程从点A开始。进入塔内的气体经过加热和吸收。大约从120℃(TB)开始湿气从吸附剂的毛孔开始蒸发。由于水蒸发消耗一部分热量,吸收剂比较缓慢地升温。

        从点C大概140℃(TC),可以假设所有的水分已经被解析出来。吸附剂被进一步加热到点D,C5+和其他污染物被解析出来。再生过程完成时,出口的再生气体温度达到180-190℃(TD)。最后从点D到点E是冷却过程,从点D到点E再生冷却气体的温度降低到50℃以下,以防止任何水从冷却气体中冷凝出来[7]。处理过的天然气有时部分用作再生气体。然后它被冷却,水通过冷凝被分离出来。当水被分离出来后,气体重新打入处理过的气流。
        因此这种工艺被称为分层床变温变压吸附(LBTSA),它是TSA工艺的升级。这种吸附塔由不同的多层分子筛干燥剂组成。因此它是将各种性质的吸附剂集中在一个吸收塔。例如将氧化铝和硅胶的组合用于脱水。氧化铝对液态水吸附能力更强。因此它被放到第一层与湿天然气接触。硅胶层放在氧化铝层的下面,这种排序延长了硅胶的寿命。


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