某分子筛吸附脱水工艺设计——再生工艺计算
油气集输课程设计--某分子筛吸附脱水工艺设计
《油气集输工程》课程设计报告设计题目:_某分子筛吸附脱水工艺设计——工艺流程及平面布置设计完成日期：2012-6-19指导教师评语:_______________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________摘要本设计中原料气压力为3MPa，温度40℃，设计规模为15万方/天，要求脱水到1ppm 以下。
根据同组同学分离器设计、吸附塔设计、再生气换热器设计以及管道设计设计并绘制双塔吸附脱水工艺流程图。
其中分离器采用立式重力型分离器，吸附塔采用4A型分子筛，换热器使用套管式塔设备。
依据工艺流程设计，考虑天然气走向及当地风向，参考《GB50350-2005 油气集输设计规范》以及当地地势等相关条件，设计出符合《石油与天然气防火规范》、《建筑设计防火规范》、《工业企业噪声控制规范》等有关规定的平面布置图。
关键词：分子筛吸附塔平面布置工艺流程目录1 绪论 (3)2 参数设计 (4)2.1 天然气基础资料 (4)2.2 天然气基础物性资料 (4)2.3 设计范围 (4)2.4 设计依据 (5)3工艺流程设计 (6)3.1设计要求 (6)3.2 设计步骤 (6)4 选址及平面布置 (8)4.1 选址要求 (8)4.2 平面设计.................................................................................................................................... - 11 - 结论............................................................................................................................................... - 12 - 参考文献 ........................................................................................................................................ - 13 -1 绪论2003年我国天然气产量达341亿m3，消费量为301亿m3，消费结构为化工34%、工业燃料29%、城市燃气23%、发电14%。
分子筛吸附再生工艺流程
分子筛吸附再生工艺流程英文回答：Molecular sieve adsorption and regeneration is a process used to separate and purify gases and liquids. It involves the use of a molecular sieve, which is a material with a highly porous structure that can selectively adsorb certain molecules while allowing others to pass through.The process typically consists of several steps. In the adsorption step, the feed gas or liquid is passed through a bed of molecular sieves. The sieves selectively adsorb the target molecules, while allowing the desired molecules to pass through. This results in the separation andpurification of the desired product.Once the molecular sieves become saturated with the adsorbed molecules, they need to be regenerated to restore their adsorption capacity. The regeneration process involves desorbing the adsorbed molecules from the sieves,typically by using heat or pressure swing adsorption (PSA) techniques.In heat regeneration, the saturated molecular sieves are heated to a high temperature, which causes the adsorbed molecules to desorb and be released. The desorbed molecules are then removed from the system, either by purging with an inert gas or by using a vacuum. The regenerated molecular sieves can then be reused for adsorption.In PSA regeneration, the molecular sieves are subjected to alternating cycles of adsorption and desorption. During the adsorption phase, the sieves selectively adsorb the target molecules, while during the desorption phase, a purge gas is introduced to desorb the adsorbed molecules. The desorbed molecules are then removed from the system, and the process is repeated.The choice of regeneration method depends on various factors, including the nature of the adsorbed molecules, the desired purity of the product, and the economics of the process. Heat regeneration is often preferred for large-scale industrial applications, while PSA regeneration is suitable for smaller-scale operations or when high purityis required.In summary, the molecular sieve adsorption and regeneration process involves selectively adsorbing target molecules using molecular sieves and then regenerating the sieves to restore their adsorption capacity. This processis widely used in various industries for gas and liquid separation and purification.中文回答：分子筛吸附再生是一种用于气体和液体分离和纯化的工艺流程。
某分子筛吸附脱水工艺设计-画流程图和平面布置图
重庆科技学院课程设计报告院（系）: 石油与天然气工程学院专业班级:油气储运工程学生姓名:美女学号: 22222222 设计地点（单位）石油与安全科技大楼K713设计题目:某分子筛吸附脱水工艺设计—画流程图和平面布置图完成日期： 2014 年 6月 19 日指导教师评语:成绩（五级记分制）:指导教师（签字）:引言中国天然气生产主要经历了两个阶段：第一阶段（1949-1995年）为起步阶段，天然气年产量由0.112亿立方米增至174亿立方米，年均增长仅3.8亿立方米；第二阶段（1995-2009年）为快速发展阶段，天然气年产量由174亿立方米增长到841亿立方米，期间累计增长量是1995年前的近4倍，年均增长高达47.6亿立方米。
中国天然气产量开始高速增长始于2004年，之前的同比增长率大多不超过10%，而2004年之后，以年均约18%的增速增长。
权威机构分析，天然气将是未来世界一次能源中发展最快的一种。
因此，提高天然气的质量是刻不容缓的事情。
其中天然气脱水是提升天然气的质量一个重要环节。
天然气的脱水方法多种多样，按其原理可归纳为低温冷凝法、吸收脱水法和吸附脱水法三种。
吸附法脱水由于其具有高的脱水深度、装置简单、占地面积小等优点，在天然气深度脱水、深冷液化和海上平台等方面居于不可动摇的地位。
目录引言 (I)摘要 (1)1基本设计 (2)1.1 设计原则 (2)1.2气质工况及处理规模 (2)2分子筛脱水工艺流程 (3)2.1分子筛的选择 (3)2.2流程选择 (3)2.3再生方法选择 (5)2.4工艺参数优选 (6)2.5工艺流程图见附录一 (6)2.6分子筛脱水工艺流程介绍 (6)2.7注意事项 (7)3平面布置图 (8)3.1站面平面布置基本要求 (8)3.2设备平面布置图见附录二 (8)4总结 (10)参考文献 (11)附录一 (12)附录二 (13)摘要本设计中原料气的压力为5MPa，温度为26℃，设计规模为12万方/天，要求脱水到1ppm以下。
分子筛脱水计算
1.分子筛脱水工艺参数：处理量100410⨯Nm 3/d （0℃，101325Pa ），即4.1667410⨯Nm 3/h吸附周期：T=8小时分子筛有效吸附容量：取8kgH 2O/100kg 分子筛 按全部脱去考虑，需脱水量：h kg /53.809663.024101004=⨯⨯（0℃？，101325Pa ）。
操作周期T=8h ，总共脱水：kg 24.64453.808=⨯。
天然气的压缩系数Z=0.9023。
则操作条件下气体量：Q=877.74m 3/h （30℃，4.5MPa ），工况下密度为3g m /kg 89.33=ρ（30℃，4.5MPa ），所以，气体质量流量：h kg G g /34.29743=。
已知3b m /kg 660=ρ，m 0032.0D p =即可根据雷督克斯的半经验公式求得吸附塔直径，半经验公式如下：()5.0p g b D C G ρρ= 式中 G ——允许的气体质量流速，)s m /(kg 2⋅；C ——系数，气体自上向下流动，取0.25~0.32；自下向上流动，取0.167； b ρ——分子筛的堆密度，kg/3m ；g ρ——气体在操作条件下的密度，kg/3m ；D p ——分子筛的平均直径（球形）或当量直径（条形），m 。
因此，())/(525.164010032.089.3366029.0360025.0h m kg G ⋅=⨯⨯⨯⨯=吸附塔的截面积：m F 8134.1525.1640134.29743=÷=。
直径：m D 52.1)785.0/8134.1(5.0==，取 1.5m 。
则，F=1.76625m 2，气体流速s m h m v g /138.0/951.49676625.1/74.8772===（30℃，4.5MPa ）。
吸附器高径比计算原料气饱和水含量 mol%为0.001112原料气的摩尔流量为1736.835 kgmole/hh kg /76.34018.01000835.1736001112.0=⨯⨯⨯操作周期T=8h ，总共脱水：kg 12.27876.348=⨯分子筛有效吸附容量取8kg （水）/100kg （分子筛），吸附塔需装分子筛：kg 358908.0/12.287=，其体积为344.5660/3589m V ==， 床层高m F V H 08.376625.144.5===，取3m.高径比约25.1/0.3=。
再生工艺计算与冷凝器设计
摘要此次课程设计我们组分到的是某分子筛吸附脱水工艺设计——再生工艺计算与冷凝器设计。
流程原料气进料温度40℃，进料压力为3Mp,设计规模15万方/天，要求脱水到1ppm以下，总设计内容包括吸附工艺计算与吸附塔设计、站内管径及壁厚设计、再生工艺计算与冷凝器设计、分离器设计计算和加热器设计计算等。
天然气脱水是提升天然气质量的一个重要环节。
分子筛吸附脱水是目前国外引进的，国内自行设计的都是固定床式，为保证连续工作，至少需要两塔，经常采用的是两塔或三塔。
本设计是再生工艺计算，分别从再生热负荷计算、再生气量计算、冷却气量计算、再生气空塔速度计算几个方面分析，并通过各个参数对冷凝器进行选型和选材等。
关键词：再生气、吸附、气量计算、冷凝器目录1引言 (3)2 参数设计 (4)2.1 天然气基础资料 (4)2.2 天然气基础物性资料 (4)2.3 吸附器设计参数 (4)2.4 设计范围 (5)2.5 设计依据 (5)3 再生工艺计算 (6)3.1 再生热负荷计算 (6)3.2 再生气量计算 (7)3.3 冷却气量计算 (7)3.4 再生气空塔速度计算 (8)4 冷凝器设计 (10)4.1 冷凝器概念及原理 (10)4.1.1概念 (10)4.1.2冷凝原理 (10)4.2 制冷剂的选择 (11)4.3 换热器类型的选择 (11)4.4换热器材质的选择 (12)4.5流速的选择 (12)5 结束语 (14)6 参考文献 (15)再生气工艺计算与冷凝器设计引言1引言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。
分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。
分子筛吸附器设计
m
容器的径高比
h 2.13 = =6 D 0.357
中压流程3~5
3. 再生过程计算
•
再生热量计算
QC = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 kJ
Q1
吸附器本身的显热
Q2 分子筛的显热 Q3 Q4 Q5 水和二氧化碳的显热 水和二氧化碳的脱附热 热损失
绝大部分水蒸汽是在30℃到0℃以液体水析出， 0～－60℃ 以霜雪析出 切换式换热器水分析出温度范围：－60℃以上
5.5 冷冻法（自清除）
1mmHg＝133 Pa
空气中二氧化碳的析出规律
空气中二氧化碳含量： (300～500×10-6) 全低压流程，p＝5.88×105 Pa＝4.42×104 mmHg 二氧化碳分压力： pCO2＝y×p=300×10-6×5.88×105 =176Pa＝1.32 mmHg 在常温下，二氧化碳处于过热状态 二氧化碳三相点：－56.6℃，174×105Pa 空气中二氧化碳的分压力远远低于三相点压力， 析出时，气态直接变为固态，反之，固态又直 接升华为气态。
GCO2 = Vρ 0 d CO2 = 270 ×1.976 × (350 ×10−6 ) = 0.187kg / h
二氧化碳吸附量（重量百分比）一般为1～3％， 取1.5％。则吸附二氧化碳所需的分子筛量为
( M S ) CO2
0.187 = = 12.5kg / h 0.015
1. 分子筛需要量的计算
•
单位时间内同时吸附水蒸汽、二氧化碳所需 的分子筛量MS
GCO2 = M S = ( M S ) H 2O + ( M S )CO2 = 3.5 + 12.5 = 16 kg / h
第八组分子筛计算步骤
7.7.2 分子筛脱水工艺计算 （1）工艺计算的基础数据分子筛脱水由吸附和再生两部分组成，吸附采用双塔流程，再生加热气和冷吹气采用干气，加热方式采用燃气管式加热炉加热。
其主要设备由分子筛吸附器、再生气加热炉、再生气冷却器、再生气分离器。
该部分主要计算分子筛吸附器尺寸，再生气加热炉、再生气冷却器、再生气水分离器设计计算归于其它部分。
选用4A 分子筛脱水，其特性如下： 分子筛粒子类型：直径3.2 mm 球形分子筛的有效湿容量：8 kg （水）/100 kg （分子筛） 分子筛堆积密度：700 kg/m 3分子筛比热：0.96 kJ/（kg·℃） 瓷球比热：0.88 kJ/（kg·℃）操作周期为8小时，再生加热时间为4.5小时，再生冷却时间为3.2小时，操作切换时间为0.3小时。
加热炉进口温度为44.098 ℃，加热炉出口温度为275 ℃。
工艺计算主要的基础数据如下：原料气压力：3.5 MPa原料气温度：30 ℃ 床层温度：35 ℃天然气气体流量：10110 kg/h 饱和含水量：3.60 kg/h 天然气相对湿度：100% 天然气在3.5MPa 、30℃下的密度：27.51 kg/m 3天然气在3.5MPa 、30℃时粘度：1.2210×10-2 cp 再生加热气进吸附器的压力：1733.72 kPa 再生加热气进吸附器的温度：260 ℃ 再生加热气出吸附器的温度：200 ℃ 再生气在1733.72 kPa 、260 ℃下的密度：6.72 kg/m 3干气温度：44.1 ℃干气压力：2033.72 kPa 干气将床层冷却到：50 ℃ 干气在44.1℃、2033.72 kPa 的密度：13.77 kg/m 3 再生气在260℃、1733.72 kPa 的热焓：-3776.58 kJ/kg 再生气在115℃、1733.72 kPa 的热焓：-4167.3 kJ/kg 再生气在275℃、1733.72 kPa 的热焓：-3731.98 kJ/kg 干气在140℃、2033.72 kPa 的热焓：-4106.71 kJ/kg 干气在44.1℃、2033.72 kPa 的热焓：-4338.85 kJ/kg 干气在44.1℃、2033.72 kPa 下的低位热值：48381.32 kJ/kg （2）直径和高径比的计算原料气在3500kPa ，25℃下含水量为194.161=G kg/h （??） 根据天然气脱水设计规范取操作周期为8=τ小时，总共脱水：552.1298194.16=⨯kg已知700=b ρkg/m 3，0032.0=p D m ，工况下 (3500 kPa 、30℃) ：13.28=g ρkg/m 3用式()5.0p g b D C G ρρ=计算，气体从上往下流则C 取0.28(???)()()0.520.2870027.510.0032 4.1538/m G kg s =⨯⨯⨯=⋅0.50.544101100.933600 3.14 4.15m Q D mG π⨯⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭吸附床层直径计算：吸附床层直径取为1000 mm 。
某分子筛吸附脱水工艺设计——再生工艺计算(内容清晰)
重庆科技学院《油气集输工程》课程设计报告学院: 石油与天然气工程学院专业班级:学生姓名:学号:设计地点（单位） K804 设计题目: 某分子筛吸附脱水工艺设计——再生工艺计算完成日期：年月日指导教师评语:成绩（五级记分制）:指导教师（签字）:________________摘要井口流出的天然气几乎都为气相水所饱和，甚至会携带一定量的液态水。
天然气中水分的存在往往会造成严重的后果：含有CO2和H2S的天然气在有水存在的情况下形成酸而腐蚀管路和设备；在一定条件下形成天然气水合物而堵塞阀门、管道和设备；降低管道输送能力，造成不必要的动力消耗。
水分在天然气的存在是非常不利的事，因此，需要脱水的要求更为严格。
天然气脱水的方法一般包括低温法、溶剂吸收法、固体吸附法、化学反应法和膜分离法等。
低温法脱水是利用高压天然气节流膨胀降温或利用气波机膨胀降温而实现的，这种工艺适合于高压天然气；而对于低压天然气，若要使用则必须增压，从而影响了过程的经济性。
溶剂吸收法和固体吸附法目前在天然气工业中应用较广泛。
本文主要研究固体吸附法脱水。
固体吸附法就是利用多孔固体颗粒选择性地吸附流体中一定组分在其内外表面上，从而使流体混合物得以分离的方法。
具有一定吸附能力的固体材料称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。
而本文的固体吸附剂以分子筛作为探讨的对象。
分子筛具有很好的选择吸附性、在高温下吸附脱水等优点，尤其是在气体和液体进行深度脱水时特别适合。
分子筛在使用过程中被气体中所含水量饱和，为了使分子筛能够继续循环使用，就有了分子筛的再生工艺过程。
本文主要通过选取合适的分子筛然后计算分子筛的吸附水量，和吸附的双塔轮换过程和轮换时间，通过要脱附的水量计算出再生气的气量以及冷凝气的气量，和所需加热炉的热量，以此来探讨分子筛的再生工艺过程。
关键词：分子筛再生工艺再生气冷凝气热量目录摘要 (2)1 绪论 (4)1.1 国内外现状 (4)1.2脱水系统吸附剂的选择 (5)1.3分子筛的种类与特点 (6)1.4 分子筛吸附脱水原理流程 (7)1.4.1 吸附周期 (8)1.4.2 再生过程 (8)1.4.3 再生操作 (9)1.4.4 再生加热与冷却 (10)2 再生工艺计算 (12)2.1物性基础 (12)2.1.1天然气的基本组成 (12)2.1.2工艺选择 (12)2.2 在生热负荷计算 (13)2.3 再生气量计算 (15)2.3 冷却气量计算 (16)2.4再生气空塔速度计算 (17)3 总结 (19)参考文献 (20)1 绪论1.1 国内外现状天然气作为清洁优质能源，在近年来，其世界总气产量和消费量呈持续增长的趋势。
某分子筛吸附脱水工艺设计再生工艺设计计算
某分子筛吸附脱水工艺设计再生工艺设计计算分子筛吸附脱水工艺设计再生工艺设计计算，是指对一种分子筛吸附
脱水工艺进行设计，并对再生工艺进行计算。
下面将详细介绍该过程。
一、分子筛吸附脱水工艺设计：
1.确定分子筛类型：首先需要选择合适的分子筛类型，根据分子筛的
吸附性能和经济性进行权衡选择。
2.确定操作参数：确定脱水过程中的操作温度、压力和流量等参数，
这些参数对吸附脱水效果有重要影响。
3.确定吸附装置：根据分子筛吸附特性和操作参数选择合适的吸附装置，例如固定床吸附塔、旋转吸附塔等。
4.设计吸附脱水过程：根据吸附过程中分子筛与水分子之间的相互作用，设计吸附脱水过程中的物料流动路径、吸附结构以及干燥等工艺。
5.进行实验验证：进行实验室规模或中试规模的实验验证，检验吸附
脱水效果，并调整设计参数以提高吸附效率。
二、再生工艺设计计算：
1.确定再生剂：根据吸附过程中的吸附剂性质以及工艺要求，确定再
生剂的种类和用量。
2.设计再生装置：根据再生过程中再生剂与吸附剂间的物质传递规律，选择合适的再生装置，例如蒸汽再生装置、热风再生装置等。
3.计算再生过程：根据再生剂与吸附剂之间的传质过程，进行传热、
传质方面的计算分析，确定再生过程中的操作温度和压力。
4.进行实验验证：进行实验室规模或中试规模的实验验证，检验再生效果，并调整设计参数以提高再生效率。
以上就是分子筛吸附脱水工艺设计再生工艺设计计算的基本过程。
通过合理的分子筛选择、操作参数设计和再生工艺设计计算，可以提高吸附脱水过程的效果，并实现可持续发展的目标。
《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计解析
《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计解析油气集输工程中的脱水工艺设计是非常重要的，其中分子筛吸附脱水工艺是一种常用的技术。
本文将对分子筛吸附工艺计算及吸附塔设计进行解析。
分子筛吸附脱水工艺是利用分子筛的吸附性能将混合物中的水分去除的一种方法。
吸附剂选择是关键的一步，常用的吸附剂有活性炭、分子筛等。
其中，分子筛作为一种优良的吸附材料，因其及其微孔结构稳定性好、吸附能力强等特点被广泛应用。
在分子筛吸附工艺计算中，需要计算出单位时间内吸附塔可以处理的液体或气体流量。
根据泰勒庆流动方程和质量守恒方程，可以求解出吸附塔的液体或气体吸附量。
同时，根据水分含量的要求，可以确定吸附塔的设计参数，如吸附塔的高度、直径等。
吸附塔的设计是分子筛吸附脱水工艺的关键环节。
吸附塔通常采用塔式结构，分为吸附段和解吸段。
吸附段采用逆向流动原理，将待处理的混合物与分子筛接触，使水分被吸附到分子筛上。
解吸段则采用正向流动原理，通过加热或减压等方法，将吸附的水分释放出来。
在吸附塔的设计中，需要考虑吸附塔的压降、塔床高度和吸附剂的补充等因素。
压降是指气体通过吸附塔时的阻力损失，需要控制在合理范围内。
塔床高度要根据吸附剂的吸附能力和水分含量要求确定。
同时，吸附剂的补充要根据吸附剂的使用寿命和吸附效果等因素进行合理安排。
总之，分子筛吸附脱水工艺的设计需要考虑吸附工艺计算及吸附塔设计。
通过合理选择吸附剂、计算流量、确定设计参数等步骤，可以实现高效的脱水效果。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行调整和优化，以达到最佳的脱水效果。
分子筛脱水计算
三：床层长度的计算原料气的饱和
g/1000
气体流动系数C ：从上到下(0.25~0.32);从下到上0.1670.29需脱除水量Kg/hr 分子筛堆积密度：Kg/m 3
660操作周期天然气工作状态下的密度：Kg/m 348.26733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 m 0.0032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：W 0 m/s 0.112647
分子筛有效吸附容积Kg 水/气体处理量104m 3/d 2所需分子筛重量Kg 气体质量流量Kg/s 0.248016所需分子筛体积m 3气体分子量24床层高度m 空塔截面积m
2
0.045615高径比
吸附塔直径Dm 0.241056确定塔的直径Dm 0.241056实际塔截面积m 20.043581实际气体流速m/s
0.117904
一：吸附周期：两塔--8小时。
三塔--24小时。
二：吸附器直径：
三：床层长度的计算
的饱和含水量g/1000m31200
水量Kg/hr1
8脱水量Kg8
的压缩系数0.86
态下气体量m3/s0.01
度0K303
有效吸附容积Kg水/100Kg分子筛8
子筛重量Kg100
子筛体积m30.15
度m 3.48
14.4。
天然气分子筛脱水装置工艺设计
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。
《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计解析
重庆科技学院《油气集输工程》课程设计报告学院:_石油与天然气工程学院专业班级:油气储运08学生姓名:学号:设计地点（单位）__ E406、E404____________设计题目:__ 某分子筛吸附脱水工艺设计_——吸附工艺计算及吸附塔设计__完成日期： 2011 年 6 月16日指导教师评语: ______________________ _________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________ _成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________摘要吸附脱水就是利用某些多孔性固体吸附天然气中的水蒸气。
气体或液体与多孔的固体颗粒表面相接触，气体或液体与固体表面分子间相互作用而停留在固体表面上，使气体或液体分子在固体表面上浓度增大的现象。
常用的固体吸附剂有活性铝土、活性氧化铝、硅胶和分子筛。
分子筛吸附脱水目前国外引进的，国内自行设计的都是固定床式，为保证连续工作，至少需要两塔，经常采用的是两塔或三塔。
在两塔流程中，一塔进行吸附，另一踏再生和冷却。
在三塔流程中，一塔吸附，一塔再生加热，一塔冷却。
在工艺相同的情况下，考虑到经济性，分子筛吸附脱水工艺设计中常用的是两塔脱水工艺。
关键字：吸附工艺分子筛吸附器结构1.分子筛是一种人工合成的无机吸附剂，是一种高效、高选择性的固体吸附剂。
分子筛是人工晶体型硅铝酸盐，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，因而被形象地称为“分子筛”。
天然气分子筛脱水装置再生计算书
天然气分子筛脱水装置再生计算书1.1 再生热负荷计算用贫干气加热，进吸附器温度260 ℃，分子筛床层吸附终了后温度1t =35 ℃(即床层温升5 ℃)，再生加热气出吸附器温度200 ℃， 床层再生温度是()℃23020026021t 2=+=， 预先计算在230 ℃时，分子筛比热0.96 kJ/（kg·℃），钢材比热0.5 kJ/(kg.℃)，瓷球比热0.88 kJ/（kg·℃）。
再生气在260℃、1733.72 kPa 的热焓：-3776.58 kJ/kg ，再生气在115 ℃、1733.72 kPa 的热焓：-4167.30 kJ/kg 。
再生热负荷计算如下：再生加热所需的热量为Q ，则：4321Q Q Q Q Q +++= (3.12)式中 Q 1——加热分子筛的热量，kJ ；Q 2——加热吸附器本身（钢材）的热量，kJ ；Q 3——脱附吸附水的热量，kJ ；Q 4——加热铺垫的瓷球的热量，kJ 。
所以：kJ t t C m Q p 794533)35230(96.03.4244)(12111=-⨯⨯=-=kJ t t C m Q p 75.1099575)35230(5.07.11277)(12222=-⨯⨯=-=kJ m Q 8.11644328.418612.2788.418633=⨯=⨯=kJ t t C m Q p 36.344847)35230(88.06.2009)(12444=-⨯⨯=-= 加10%的热损失，kJ Q Q Q Q Q 8.37437271.1)(1.14321=⨯=+++=设再生加热时间t=4.5小时，每小时加热量为：h kJ q /5.8319395.4/8.3743727==1.2 再生气量计算 再生气出口平均温度5.117)35200(21=+℃，压力4500kPa ，其热焓为-4226 kJ/kg 。
再生气在260℃、4500kPa 的热焓：-3826kJ/kg 。
《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计
重庆科技学院《油气集输工程》课程设计报告学院:_石油与天然气工程学院专业班级:油气储运08学生姓名:学号:设计地点（单位）__ E406、E404____________设计题目:__ 某分子筛吸附脱水工艺设计_——吸附工艺计算及吸附塔设计__完成日期： 2011 年 6 月16日指导教师评语: ______________________ _________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________ _成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________摘要吸附脱水就是利用某些多孔性固体吸附天然气中的水蒸气。
气体或液体与多孔的固体颗粒表面相接触，气体或液体与固体表面分子间相互作用而停留在固体表面上，使气体或液体分子在固体表面上浓度增大的现象。
常用的固体吸附剂有活性铝土、活性氧化铝、硅胶和分子筛。
分子筛吸附脱水目前国外引进的，国内自行设计的都是固定床式，为保证连续工作，至少需要两塔，经常采用的是两塔或三塔。
在两塔流程中，一塔进行吸附，另一踏再生和冷却。
在三塔流程中，一塔吸附，一塔再生加热，一塔冷却。
在工艺相同的情况下，考虑到经济性，分子筛吸附脱水工艺设计中常用的是两塔脱水工艺。
关键字：吸附工艺分子筛吸附器结构1.分子筛是一种人工合成的无机吸附剂，是一种高效、高选择性的固体吸附剂。
分子筛是人工晶体型硅铝酸盐，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，因而被形象地称为“分子筛”。
轻烃分子筛脱水工艺计算
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
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。
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《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计
《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计油气集输工程中，脱水是一个关键的步骤，可以提高天然气的质量和减少管线腐蚀风险。
传统的脱水工艺包括凝结水脱水法、吸附脱水法和膜脱水法等。
本文将重点介绍吸附脱水工艺设计，包括吸附工艺计算和吸附塔设计。
吸附工艺计算主要包括塔床吸附剂的选择和塔床高度的计算。
1.吸附剂选择：吸附剂应具有高的吸附能力、较大的比表面积和良好的机械强度。
常用的吸附剂有硅胶、分子筛和活性炭等。
根据油气集输工程的特点，分子筛是较常用的吸附剂，因此本文以分子筛为例进行介绍。
2.塔床高度计算：塔床高度的计算可以通过以下公式进行：H=(Q/(A×Vr×ρs))×(1-ε)×(1/(1−εm))其中，H为塔床高度（m），Q为进料流量（m3/h），A为塔截面积（m2），Vr为进料速度（m/h），ρs为吸附剂的密度（kg/m3），ε为塔床空隙率，εm为吸附剂的孔隙率。
吸附塔设计主要包括塔型选择、计算分子筛的装填量和塔的壁厚设计。
1.塔型选择：塔型的选择应考虑到操作、维护和经济等因素。
常见的塔型有圆柱形和矩形两种。
在油气集输工程中，由于分子筛的填充方式多为包状，因此矩形塔较为适合。
2.分子筛的装填量计算：分子筛的装填量可以通过以下公式进行计算：W=V×ρ×εm其中，W为吸附剂的质量（kg），V为塔体积（m3），ρ为吸附剂的密度（kg/m3），εm为吸附剂的孔隙率。
3.塔的壁厚设计：塔的壁厚设计应满足设计要求和安全性要求。
常见的设计准则有ASME标准、API标准和国内标准等。
在设计时应考虑压力、温度、力学性能和耐腐蚀性能等因素。
综上所述，吸附脱水工艺设计包括吸附工艺计算和吸附塔设计。
在分子筛吸附工艺计算中，需要选择合适的吸附剂，并计算塔床高度。
吸附塔设计包括塔型选择、分子筛的装填量计算和塔的壁厚设计。
通过合理的工艺设计和塔的设计，可以提高脱水效果，减少水分含量的影响，从而提高天然气的质量和降低运营成本。
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重庆科技学院《油气集输工程》课程设计报告学院: 石油与天然气工程学院专业班级:学生姓名:学号:设计地点（单位) K804 设计题目：某分子筛吸附脱水工艺设计-—再生工艺计算完成日期：年月日指导教师评语:成绩（五级记分制)：指导教师（签字）：________________摘要井口流出的天然气几乎都为气相水所饱和，甚至会携带一定量的液态水。
天然气中水分的存在往往会造成严重的后果：含有CO2和H2S的天然气在有水存在的情况下形成酸而腐蚀管路和设备；在一定条件下形成天然气水合物而堵塞阀门、管道和设备；降低管道输送能力，造成不必要的动力消耗。
水分在天然气的存在是非常不利的事，因此，需要脱水的要求更为严格.天然气脱水的方法一般包括低温法、溶剂吸收法、固体吸附法、化学反应法和膜分离法等。
低温法脱水是利用高压天然气节流膨胀降温或利用气波机膨胀降温而实现的，这种工艺适合于高压天然气；而对于低压天然气,若要使用则必须增压，从而影响了过程的经济性。
溶剂吸收法和固体吸附法目前在天然气工业中应用较广泛.本文主要研究固体吸附法脱水。
固体吸附法就是利用多孔固体颗粒选择性地吸附流体中一定组分在其内外表面上，从而使流体混合物得以分离的方法.具有一定吸附能力的固体材料称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质.而本文的固体吸附剂以分子筛作为探讨的对象。
分子筛具有很好的选择吸附性、在高温下吸附脱水等优点,尤其是在气体和液体进行深度脱水时特别适合.分子筛在使用过程中被气体中所含水量饱和，为了使分子筛能够继续循环使用，就有了分子筛的再生工艺过程。
本文主要通过选取合适的分子筛然后计算分子筛的吸附水量,和吸附的双塔轮换过程和轮换时间，通过要脱附的水量计算出再生气的气量以及冷凝气的气量，和所需加热炉的热量，以此来探讨分子筛的再生工艺过程。
关键词：分子筛再生工艺再生气冷凝气热量目录摘要 (2)1 绪论 (4)1.1 国内外现状 (4)1.2脱水系统吸附剂的选择 (5)1。
3分子筛的种类与特点 (5)1。
4 分子筛吸附脱水原理流程 (7)1.4。
1 吸附周期 (8)1.4。
2 再生过程 (9)1.4。
3 再生操作 (9)1.4。
4 再生加热与冷却 (10)2 再生工艺计算 (12)2。
1物性基础 (12)2。
1。
1天然气的基本组成 (12)2。
1.2工艺选择 (12)2.2 在生热负荷计算 (13)2.3 再生气量计算 (15)2。
3 冷却气量计算 (16)2.4再生气空塔速度计算 (17)3 总结 (19)参考文献 (20)1 绪论1.1 国内外现状天然气作为清洁优质能源，在近年来，其世界总气产量和消费量呈持续增长的趋势。
从今后我国经济和社会发展看,加快天然气的开发利用，对改善能源结构,保护生态环境，提高人民生活质量,具有十分重要的战略意义。
天然气作为液化装置的燃料气，首先必须对其进行预处理.天然气预处理主要是脱除其中的有害杂质及深冷过程中可能结晶的物质，也就是天然气中的H2S、CO2、水分、重烃和汞等杂质.天然气预处理主要目的有：①避免低温下水与烃类组分冻结而堵塞设备和管道，降低管线的输气能力；②提高天然气的热值，满足气体质量标准；③保证天然气在深冷条件下液化装置能正常运行；④避免腐蚀性杂质腐蚀管道及设备。
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为广泛，技术最成熟可靠。
在对国内外脱水技术调研和查阅相关文献的基础上，总结了天然气开采后的各种脱水工艺,并对其原理、工艺特点等进行了概括分析，同时也对其在国内的应用现状进行了总结,并分析运行中存在的一些问题。
通过对比发现,分子筛脱水法达到的天然气露点最低,一般用于深度脱水的环境。
分子筛脱水法属于固体吸附法,吸附剂是人工合成沸石，是一种由SiO4和AlO4四面体组成的硅铝酸盐晶体。
其中大量孔径均匀的微细孔道和排列整齐的空腔只允许直径比其小的分子进入，从而实现选择性吸收，工艺主要包括脱水／再生干燥器和再生加热系统.分子筛脱水法具有吸附选择性强，高效的吸附容量，使用寿命较长，不易被液态水破坏等优点.目前其主要产品都掌握在欧美等国家，如美国UOP公司的天然抗酸性分子筛AW-300、500型,可实现对HCl、H2O、NO2等酸性气体的吸收.分子筛是一种非常适合深度脱水的干气体干燥剂,脱水后干气含水量最低可至10-6,露点可低至﹣100℃，一般常用于天然气液化前的脱水工艺中.但设备投资和操作费用昂贵是其弊端,在满足相同露点建立一座2.8×105m3/d处理量的净化站,其所需的费用比TEG 法多53％,同时再生能耗大，吸附剂价格高，因此其主要用于满足获得较低露点的工艺。
1.2脱水系统吸附剂的选择目前在天然预处理过程中，主要使用的固体吸附剂有活性氧化铝、硅胶和分子筛三大类。
活性炭的脱水能力甚微,主要用于从天然气中回收液烃.活性氧化铝是一种极性吸附剂，它对多数气体和蒸汽都是稳定的，是没有毒性的坚实颗粒，浸入水或液体中不软化、溶胀或破裂,抗冲击和抗磨损的能力强。
它常用于气体、油品和石油化工产品的脱水干燥。
活性氧化铝干燥后的气体露点可低达–73℃。
循环使用物化性能变化不大。
为了防止生成胶质沉淀，活性氧化铝宜在177~316℃下再生,即床层再生气体在出口时最低温度需维持在177℃,方可恢复至原有的吸附能力，因此其再生耗热量较高.活性氧化铝吸附重烃后，再生时不易清除.活性氧化铝呈碱性，可与无机酸发生化学反应．故不宜处理酸性天然气.硅胶是一种亲水性的极性吸附剂。
硅胶对极性分子和不饱和烃具有明显的选择性,因此可用于天然气脱水。
硅胶的吸附性能和其它吸附剂大致相同，一般可使天然气的露点达-60℃。
硅胶很容易再生，再生温度为180～200℃。
虽然硅胶的脱水能力很强，但易于被水饱和，且与液态水接触很易爆裂，产生粉尘.分子筛是一种天然或人工合成的沸石型硅铝酸盐。
在分子筛的结构中有许多孔径均匀的孔道与排列整齐的孔穴。
这些孔穴不仅提供了很大的比表面,而且它只允许直径比孔径小的分子进入,而比孔径大的分子则不能进入，从而使分子筛吸附分子有很强的选择性.1。
3分子筛的种类与特点天然气脱水过程中常用的分子筛有3A、4A、10X及13X型，主要用于流体的干燥、分离和除杂等。
因其具有很大的表面积和孔容量,可以吸附大量的流体，尤其对水，即使在很低的分压和浓度下，任有相当高的吸附容量.如用4A分子筛时,可以排除甲烷以外的水和其它烃类。
以下表为这4类分子筛的性质.表1.1 分子筛的性质X型分子筛能吸附所有能被A型分子筛吸附的分子，并且具有稍高的湿容量.在天然气净化过程中，常见的几种物质分子的公称直径见表。
其中,H2O、CO2和H2S分子的直径小于4×10—10m，烃类分子的直径均大于4×10—10m.表1.2 常见的几种分子公称直径从表1和表2可以看出，要用分子筛脱水,选择4A(或者3A）分子筛是比较合适的，因为3A分子筛的孔径为（3～3。
3)×10-10m，4A分子筛的孔径为(4。
2～4.7)×10—10m，水的公称直径为3。
2×10-10m。
4A分子筛不仅可以吸附水同时还可以吸附CO2、H2S等杂质。
在上游的脱碳装置出现短时间波动而导致天然气没有达标时,分子筛可以发挥一定的净化作用,因此本项目选择4A分子筛作为脱水吸附剂.1.4 分子筛吸附脱水原理流程天然气脱水的吸附设备多采用固定床吸附塔。
为了保证干气的连续生产必须循环操作，要用许多个并联的吸附床。
床的数量和安排形式，从两个交替的吸附塔到多个塔不等。
在每个塔内，三种不同的功能或循环必须交替地起作用。
这三个循环是:吸附或干燥气循环，加热或再生循环，以及冷却循环。
图1。
1 分子筛吸附脱水原理流程在吸附周期中，湿天然气要首先进入进口分离器，并在分离器内清除掉自由液体、夹带的湿气和固体颗粒。
然后，湿天然气自上而下流经吸附塔。
水分子在床层的顶层首先被吸收.干的烃类气体是在穿过床层而被吸收的.当吸附剂的较上层部位由水饱和时，湿气流中的水就开始置换在较低床层原来吸附的烃类。
液体烃类也还被吸收一些。
1.4。
1 吸附周期在吸附器处理气量、进口湿气含水量和干气露点已经确定后，吸附的周期主要由吸附剂的装填容量和选用的实际有效的吸附容量所决定。
在操作周期中应该保证有足够的再生和冷却时间，使分子筛中的水分能够被再生气完全带走和保证分子筛能够冷却到所需的温度。
操作的周期一般分为8小时和24小时两种，若选用较长的操作周期,当原料气含水量波动很大时，为保证干气露点，可以缩短操作周期。
1。
4。
2 再生过程吸附剂的再生过程是保证吸附剂能够循环正常使用的关键。
对于一定的吸附剂，降低温度和升高压力有利于吸附的进行,而提高吸附剂的温度和降低压力就有利于吸附剂的脱附.常用的再生脱附方法主要有升温脱附和降压脱附两种.降压脱附虽有能耗低、再生时间短、操作方便等优点，但由于被吸附的产品气体在脱附时不能回收，且还需部分产品气作为吹扫之用,因而收率低，在产品的纯度与收率间存在矛盾，工业上使用不多。
升温脱附是工业上常用的再生方法。
这是基于所有的干燥剂的湿容量都是随温度上升而降低这一特点来实现的。
通常采用预热的解析气体通过床层以升高吸附剂温度使吸附质脱附,并将吸附质带出吸附剂床层，从而实现吸附剂再生的目的。
加热再生完成后,吸附剂床层需要冷却，然后重新开始吸附操作。
冷却过程通常都以冷气流进行冷却。
冷气流的吹入方向最好与吸附时的气流方向相反，而且冷气流中应不含或少含吸附质。
但如采用湿气冷却，冷却气应自上而下流过床层,冷却气中水蒸气被床层上部干燥剂吸附,从而最大限度降低脱水周期中出口干气露点.1.4。
3 再生操作一般用经回收轻烃后的干气，基本不含水分，维持压力在300～400KPa（绝),经加热炉或别个加热设备加热到250～270℃进入需再生的吸附塔,自下而上流经床层.再生气出塔温度恒定在180～200℃，两小时后可认为再生结束，接着进行冷吹。
冷吹气用再生操作的气体，只是不经加热，流量按设计规定，可以是自下而上流动，也可以是自上而下流动，待出口气流温度达50℃左右，可认为冷吹结束，切换至吸附状态备用,来完成一个周期.1加热方式通常在原料气流中抽出一部分气体加热后进去再生床层，然后再回到湿原料气总管或与干燥后气体混合，进入输气干线。
2 在生温度再生温度是指吸附剂床层在再生加热时最后达到的最高温度，通常近似取为此时再生气出吸附剂床层的温度。
再生温度取决于吸附剂的性质和干气要求的露点(或再生后床层的残余水含量），且因使用的吸附剂的不同而不同。
分子筛一般为200～300℃，且温度越高，再生后的吸附剂的湿容量越大，同时也将缩短吸附剂的使用寿命.3 再生气流量再生气流量大约为总原料湿气体的5%～15％，由具体的操作条件而定，再生气流量应满足在规定时间内将再生吸附剂提高到规定的温度。