分子筛脱水计算

硅胶、蒙脱石、分子筛、纤维干燥剂用量的计算

根据案例描述，计算公式中所需要的各个参数的值如下表所示：
表A.3 应用案例计算公式各参数取值表
参数
数值
参数
数值
a
7
V
1
b
18.44
m
3
c
30
A
6
e
0.65
WDD
0.9
t
40
其中：参数 b 是根据表 A.1 计算所得，即 b=23.05×80%=18.44。 c）计算与结论
n
t
h
䳌䳌
= 1/7 × (1×18.44+ 3×30 + 6×0.65×0.9×40) ≈36 (向上取整) 所以为了确保该包装中的湿度在 40 天之内始终保持在 50%以下，需要使用 36 个单位的干燥剂。
3.810
39
48.60
80
293.4
-2
4.131
40
51.21
81
304.8
-1
4.473
41
53.86
82
316.6
0
4.849
42
56.61
83
328.7
1
5.199
43
59.51
84
341.2
2
5.569
44
62.53
85
353.6
3
5.947
45
65.52
86
366.2
4
6.35
46
68.61
通常在不同的温度、湿度条件下，同一种阻隔材料的水蒸气透过率也是不同的。温度、湿度越高，水蒸气透过率也越高。所以计算时通常取一个平均值。
建议使用 23℃，85%相对湿度条件下的水蒸气透过量的值，作为干燥剂用量计算的参考值。应用时如果结合实际情况取值会使计算更精确。

天然气脱水设计计算(分子筛吸附塔)

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：
天然气脱水计算（分子筛吸附塔）
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。

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。

天然气分子筛脱水装置工艺标准规范标准设计.docx

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

表 1-1 天然气组成表（干基）组分H2He N2CO2C1C2mol%0.0970.0520.550.02694.595 3.305组分C3iC4nC4iC5nC5C6+mol%0.730.1210.1560.0560.0520.2621.5 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。

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。

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 。

分子筛脱水操作手册

分子筛脱水装置操作手册目录1. 基础数据 (2)2. 吸附原理 (3)3. 供货范围 (3)4. 工艺流程 (4)5. 设备参数 (5)6. 装置开车及停车步骤 (5)7. 安全注意事项 (10)8. 填料3A分子筛装填说明 (10)9. 附件 ........................................................ 错误!未定义书签。

1.基础数据1.1介质：二氧化碳1.2装置规模：1.3处理量变化范围：50%～120% 1.4干燥塔进口原料气参数如下：1.5脱水深度：脱水后二氧化碳气含水15ppm。

2.吸附原理2.1 基本概念吸附是指：当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。

具有吸附作用的物质（一般为密度相对较大的多孔固体）被称为吸附剂，被吸附的物质（一般为密度相对较小的气体或液体）称为吸附质。

吸附按其性质的不同可分为四大类，即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩、物理吸附。

化学吸附：是指吸附剂与吸附质间发生有化学反应，并在吸附剂表面生成化合物的吸附过程。

其吸附过程一般进行的很慢，且解吸过程非常困难。

活性吸附：是指吸附剂与吸附质间生成有表面络合物的吸附过程。

其解吸过程一般也较困难。

毛细管凝缩：是指固体吸附剂在吸附蒸汽时，在吸附剂孔隙内发生的凝结现象。

一般需加热才能完全再生。

物理吸附：是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（即范德华力）进行的吸附。

其特点是：吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。

2.2 工艺原理本装置采用变温吸附技术进行气体分离提纯，变温吸附技术是以吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础，利用吸附剂对气体的吸附容量随吸附温度不同而变化的特性，吸附剂对不同气体组份有选择性吸附的条件下，低温时吸附混合气中的某些组份，未被吸附组份通过吸附床层流出，高温时脱附这些被吸附的组份，以进行下一次低温吸附，可采用多个吸附塔，从而达到气体的连续分离的目的。

分子筛两塔脱水工艺研究

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。

《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”。

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。

《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”。

分子筛脱水计算范文

分子筛脱水计算范文在进行分子筛脱水计算之前，需要明确以下几个参数：1.过程条件：包括进料温度、压力和流量，出料要求的水分含量等。

2.分子筛特性：包括分子筛的孔径、容量和选择性等。

3.分子筛堆积参数：包括床层高度、颗粒形状和堆积方式等。

4.分子筛寿命：包括活性和吸附饱和度等。

下面将以一种典型的分子筛脱水计算为例进行详细说明。

假设有一个气态混合物，其中包含80%的液态成分A和20%的水分。

进料温度为25℃，压力为15 psig，流量为2000 kg/h。

要求出料水分含量为0.1%。

首先，需要选择合适的分子筛来进行脱水。

一般来说，分子筛的孔径应该能够选择性地吸附水分，同时不吸附其他液态成分。

常用的分子筛有3A、4A和5A等。

假设选择了4A分子筛，其孔径为4埃。

根据经验公式，可以估算出该分子筛的吸附容量为0.18 kg/kg。

接下来，需要确定分子筛堆积参数。

一般来说，分子筛堆积方式有固定床和流动床两种。

固定床的床层高度一般为1-2米，颗粒形状通常为球形。

在此例中，我们假设采用固定床堆积方式，并选择床层高度为2米。

根据进料条件和分子筛特性，可以计算出每小时通过床层的液态成分A质量为1600 kg/h（80%的2000 kg/h）。

根据经验公式，进一步可以计算出分子筛每小时吸附的水分质量为288 kg/h（0.18 kg/kg × 1600kg/h）。

最后，需要确定换热器的需求。

分子筛吸附过程是一个放热过程，因此需要通过换热器来控制温度。

一般来说，可以根据经验公式计算出所需的换热面积。

假设换热器效率为50%，换热器传热系数为2000 W/m2·K，可以计算出所需的换热面积为14.4 m2（288 kg/h × 1000 J/kg·K / (50% × 2000 W/m2·K)）。

综上所述，对于这个特定的分子筛脱水计算案例，我们需要使用2米高的固定床，选择4A分子筛，所需的分子筛量为288 kg/h，所需的换热面积为14.4 m2需要注意的是，这些计算结果只是一个大致的估算，并且可能受到实际工艺条件、分子筛反应动力学和传热效率等因素的影响。

某分子筛吸附脱水工艺设计再生工艺设计计算

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 (3)1 绪论 (6)1.1 国内外现状 (6)1.2脱水系统吸附剂的选择 (7)1.3分子筛的种类与特点 (8)1.4 分子筛吸附脱水原理流程 (10)1.4.1 吸附周期 (11)1.4.2 再生过程 (11)1.4.3 再生操作 (12)1.4.4 再生加热与冷却 (13)2 再生工艺计算 (15)2.1物性基础 (15)2.1.1天然气的基本组成 (15)2.1.2工艺选择 (16)2.2 在生热负荷计算 (17)2.3 再生气量计算 (19)2.3 冷却气量计算 (20)2.4再生气空塔速度计算 (21)3 总结 (23)参考文献 (24)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。

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。

分子筛循环脱水新工艺

节能技术分子筛循环脱水新工艺王正才刘生丽马玉华马力陈勇（新疆油田公司石西油田作业区新疆克拉玛依834000）高金桥（新疆克拉玛依油田公司勘探开发研究院实验中心新疆克拉玛依834000）摘要在新疆油田公司石西油田作业区分子筛三塔循环脱水工艺基础上，设计了新型分子筛循环换热脱水工艺。

通过分子筛循环换热脱水新工艺与两塔脱水工艺的计算比较，分子筛循环换热节能脱水新工艺比两塔循环脱水工艺节约59%～65%的能量，值得推广使用。

关键词分子筛脱水换热节能在现代经济高速发展的今天，天然气、液化气作为清洁能源日益受到重视和应用。

在天然气预处理的过程中，采用深冷处理方式，可得到商品天然气、液化气、稳定轻烃这些产品。

采用深冷处理方式要求脱水后的气体含水量必须小于1×10-6（w），一般采用分子筛脱水，常用的有两塔或三塔循环脱水工艺。

中石油新疆油田公司共有三套伴生气深冷处理装置，其中采油二厂、百口泉采油厂采用两塔循环脱水工艺；石西油田作业区采用三塔循环脱水工艺。

根据北疆气候条件，在石西油田作业区三塔循环脱水工艺基础上，设计了新型分子筛循环换热节能脱水工艺，该工艺应用换热器，充分利用冷吹出口气体和再生出口气体的热量，从而达到了高效节能的目的。

1 三种脱水工艺流程简介1.1 分子筛两塔循环脱水工艺采油二厂天然气站深冷处理装置采用分子筛两塔循环脱水工艺，工艺流程见图1。

图1分子筛两塔循环脱水工艺流程图从压缩机出口经空冷、分离后的天然气进分子筛塔A吸附脱水8 h；脱水后的气体经粉尘过滤器除去粉尘，一部分去膨胀机深冷装置区或外输，另一部分天然气进加热炉加热，进分子筛塔B再生4 h；关闭加热炉主火嘴，这部分天然气经加热炉旁通管线进分子筛塔B冷吹4 h；冷吹出口及再生出口的气体均经水-气换热器进行冷却，并经再生气分离器分离后进入压缩机二级进口或去低压管网。

两塔切换时，分子筛塔A进行泄压，分子筛塔B进行充压，待压力平衡以后，分子筛塔B吸附脱水8 h，分子筛塔A再生4 h，冷吹4 h。

分子筛脱水原理讲解学习

• 分子筛具有很大的表面积，一般在6001000m2 /g ,因此有很大的吸附能力，它对极化分子和可极化分子具有很强的吸附能力，水是一种强极化分子，其分子直径双比分子筛的孔径小，极易被分子筛吸附，所有分子筛是优良的气体干燥剂。
现场实例：
• 兴九站的浅冷脱烃装置可把天然气致冷至35摄氏度，这就要求把天然气深度脱水，不然就会造成设备冻堵。
跨站旁通
• 影响分子筛寿命的因素很多，如分子筛本身的质量、使用的介质、干燥和再生的条件及操作技术等。所以我们要减少使用介质中的杂质颗粒，正确的操作，减少冲击，控制温度等，以延长分子筛的使用寿命。
考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
• 兴九站采用分子筛脱水，可使天然气的水露点降到-70摄氏度左右，完全可以满足浅冷要求。
兴九分子筛现场图片
下面是兴九的分子筛脱水简易流程图
换热器
原料气
1
号分子筛
风冷器
2
号分子筛
过滤器再生分离器
粉尘
浅冷
过滤器
装置
调压阀
外输
流量计气动调节阀
• 如图所示，天然气进入分子筛脱水后，进入浅冷系统进行脱烃，分子筛吸水饱合后，就要对其进行再生。所谓再生，就是利用分子筛的湿容量随着温度的上升而降低的原理，用热气体吹扫床体，清除水蒸气，然后冷却后使分子筛恢复吸水能力。
• 兴九站的分子筛切换由气动阀控制，在中控室里操作，为防止原料气窜入再生线内，须现场一名员工持对讲机进行监护，监护人员发出指令，中控室内操作人员进行开
关阀门动作，并随时注意进站汇管压力和外输流量，防止误操作或阀门开关指示失灵误报，导致憋压。一旦发现进站压力上升、外输流量迅速下降，立即通知监护人员打开原料气过滤分离器前的跨站旁通，然后再查找原因，排队故障。

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=。