分子筛脱水工艺简

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分子筛脱水工艺简述
作者：胡晓敏， 陆永康， 曾亮泉
作者单位：中国石油工程设计有限公司西南分公司,四川,成都,610017
刊名：
天然气与石油
英文刊名：NATURAL GAS AND OIL
年，卷(期)：2008，26(1)
被引用次数：1次
1.John M.Campbell GAS CONDITIONING AND PRO CESSING volume 2:The Equipment Moudules 2004
2.四川石油管理局天然气工程手册 1984
3.坎贝尔J M天然气预处理和加工(第二卷)(第五版) 1991
4.SY/T 0076-2003.天然气脱水设计规范
1.期刊论文赵建彬.艾国生.陈青海.李国娜.李静.郭俊昌英买力凝析气田分子筛脱水工艺的优化-天然气工业2008,28(10)
英买力凝析气田采用分子筛脱水工艺对天然气进行脱水,并首次在国内使用高压、高温湿气对分子筛进行再生,在投产过程中出现了分子筛脱水和再生效果不好、填料漏失、床层垮塌、过滤器堵塞等问题.针对这些问题,对影响分子筛脱水的各个因素进行理论分析,并结合投产时的实际情况提出了修改控制程序、提高再生温度、控制再生气升温速度、减小环境影响、锥形过滤器增加滤网等一系列的措施,最终使分子筛达到理想的脱水效果,为西气东输提供了合格的天然气,为以后相似条件下采用分子筛脱水工艺的操作提供了经验.
2.学位论文钱建军用于乙醇脱水的改性分子筛吸附性能的实验研究2006
21世纪各国都将以保护环境，维护生态平衡，防止和治理污染，作为充分有效地开发利用自然资源发展本国经济的前提。

同时，各国为了摆脱对原料进口的依赖，满足日益严格的控制污染的环保法规，纷纷开展对自然可再生资源的研究，以期望找到新的燃料替代品。

燃料乙醇可以加入汽油中部分代替汽油作燃料，它具有同汽油相似的燃烧性能，并且作为太阳能的一种表现形式，其生产和消耗可以形成一种清洁无污染的闭路循环系统永不枯竭
，这对于缓解全球日益严峻的能源危机和环境污染问题有着非常重要的意义。

具有较高乙醇浓度的乙醇/水混合物存在共沸组成，因此乙醇的脱水在乙醇工业生产的能耗中占有很大的比例。

本文提出改性分子筛吸附微量水制无水乙醇的方法，由于分子筛价格低廉，来源充足，这对于降低乙醇生产成本，特别是对燃料乙醇的生产具有重要的意义和价值。

分子筛晶体结构不同于传统吸附剂活性炭、活性氧化铝等，它具有高选择性和吸附性，用于乙醇脱水，得到的成品乙醇浓度高达99.5v％以上，达到生产无水乙醇的要求，同别的几种无水乙醇生产工艺比较，分子筛吸附微量水生产无水乙醇是一种较佳方案。

本文对分子筛气相选择性吸附脱水制取无水乙醇工艺过程进行了实验研究，设计了小规模的固定床的恒温吸附柱，塔内径为38mm，有效装填高度为650mm，进料为乙醇浓度为95.37wt％的乙醇/水混合物气体。

实验通过对3A、4A、5A、13X分子筛吸附制取无水乙醇的系统研究，找出对水选择吸附效果最好的3A分子筛后，研究了不同床层高度、水浴温度、不同粒度等条件对该分子筛吸附性能的影响条件下，分别得到吸附柱的透过曲线、不同床层位置的温度曲线、压降曲线以及吸附剂的生产能力，并对实验数据进行分析和比较，同时根据不同分子筛对纯乙醇的吸附性能，推测其对乙醇/水混合气体的吸附选择性。

实验结果表明：在82℃和90℃水浴温度下，不同分子筛用作吸附剂均能得到99．5v％的乙醇产品；在相同预处理条件下，未改性前13X分子筛的吸附能力较强，但其吸附乙醇的量也较多；3A分子筛吸附量低于其它几种分子筛，但选择吸附效果较好，对纯乙醇的吸附量甚微：最适合工业应用的是3A型分子筛。

对选择吸附效果较好3A分子筛进行改性正交实验，将改性后的分子筛作静态水吸附试验，计算出吸附量，找出了影响因素。

发现试验号1、吸附号
2改性分子筛静态水表观吸附量最大，即使用30g分子筛，再分别加入38gKCl，20gNaOH，39gAl(0H)<,3>，在25℃水浴温度下搅拌60min，然后在100℃下焙烧90min得到的，其值为10.993％，将此种分子筛进行固定床的恒温吸附实验，水浴温度是82℃，发现改性后的分子筛对水的选择吸附效果更好。

用
X射线衍射分析(X raydiffraction)、红外光谱分析(infrared spectrum analysis)、扫描电镜(scanningelectron microscope)对改性3A分子筛进行表征，结果显示，改性后的分子筛仍保留原有的晶型结构，部分A1原子被引入3A分子筛的骨架结构中，SEM表明改性分子筛粒子晶化程度较好，结构轮廓明显。

3.期刊论文叶帆.徐久龙.Ye Fan.Xu Jiuloug分子筛三塔高压脱水工艺改造应用-天然气与石油2009,27(1)
大涝坝集气处理站是一座以凝析油稳定和轻烃回收为目的的凝析天然气处理站,轻烃回收前采取分子筛两塔高压脱水工艺对湿气进行干燥,降低原料气的水露点,以满足深冷工艺生产需求.由于天然气处理量超负荷,前期生产中出现分子筛吸附过饱和、脱水效果差、深冷工艺流程冻堵等问题,为此实施了将两塔高压脱水流程改造为三塔流程的工艺.改造后,分子筛吸附时间缩短,再生时间延长,有效解决了脱水效果差及因其引发的相关生产问题,分子筛三塔高压脱水工艺在大涝坝集气处理站得到了较成功的应用.
4.期刊论文王思强.Wang Siqiang凝液脱水及气体干燥装置切换程序的控制参数-油气田地面工程2000,19(3)
由中国石油工程建设公司承建的科威特集油站工程包括27#和28#两个集油站,两站的凝析液处理部分采用了相同的工艺,均采用分子筛吸附脱水装置,该装置操作稳定可靠,工艺成熟.该装置的切换程序考虑了更多的工艺参数对切换操作进行控制.以累积流量作为对装置程序的操作控制参数,提高了装置的运行效率,减少了工艺参数波动对装置的影响,保证了装置的运行质量稳定可靠.采用低液位报警、低压报警、高压报警等参数作为程序切换操作的控制参数,使得装置运行更为经济合理.
5.学位论文肖妍艳TiO<,2>/4A分子筛复合催化剂的制备及其乙醇脱水制乙烯性能2009
乙烯是化工生产中一种重要的中间产品，目前乙烯的生产主要来源于石油原料的催化裂解。

随着石油资源的日益枯竭以及环境问题的凸显，通过可再生能源生物乙醇来制取乙烯将会成为石油乙烯的潜在的补充供应途径。

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催化剂在乙醇脱水制取乙烯的工业发展中起着重要作用。

本文采用液相沉积法、浸渍和液相沉积联合的方法以及镍离子分步控制掺杂工艺分别制备了TiO2/4A分子筛复合催化剂、铈锰铂改性的4A分子筛/TiO2复合催化剂和镍离子非均匀掺杂的TiO2/4A分子筛复合催化剂。

利用SEM、XRD、FTIR.、BET、ICP、Pyridin-TPD等测试手段对催化剂的物化性质进行表征；在自制的固定床反应器上测试催化剂催化乙醇脱水制取乙烯的性能；探讨TiO2提高复合催化剂催化性能的机理。

结果表明：<br>
1.液相沉积法制备TiO2/4A分子筛复合催化剂的最优工艺条件为：沉积时间18h，焙烧温度600℃，沉积液用量400 ml。

TiO2/4A分子筛复合催化剂与原
4A分子筛相比表面总酸性减弱，但却表现出更为优良的催化乙醇脱水制乙烯性能，尤以表面沉积有混合晶相TiO2(A/R)的复合催化剂性能最佳。

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2.铈、锰、铂改性能进一步促进4A分子筛/TiO2复合催化剂催化乙醇脱水生成乙烯，铈-锰联合改性的复合催化剂的性能最佳。

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3.采用分步控制掺杂工艺制备的镍离子在TiO2中呈非均匀分布的复合催化剂中，其中镍离子表面掺杂的复合催化剂的性能最佳，其最佳掺杂量为1.0%。

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4.结合催化剂催化性能和Pyridine-TPD测试结果，我们认为复合催化剂催化乙醇脱水生成乙烯的性能与其总酸性无关，而是与其有效Lewis酸性密切相关。

助剂TiO2对复合催化剂的影响表现在两个方面：(1)物理覆盖一部分表面酸位；(2)吸收4A分子筛上受热激发的电子，从而促进4A分子筛上Lewis酸碱对的有效分离，提高复合催化剂的有效Lewis酸性。

铈锰铂改性的4A分子筛/TiO2复合催化剂可能是通过增加氧空穴进一步促进有效Lewis酸性的提高。

镍离子表面掺杂的TiO2/4A分子筛复合催化剂可能是由于镍离子在外覆双层TiO2的复合催化剂中的扩散分布形成P-N结，P-N结的存在提高了4A分子筛的有效Lewis酸性。

6.期刊论文郭洲.曾树兵.陈文峰.Guo Zhou.Zeng Shubing.Chen Wenfeng分子筛脱水装置在珠海天然气液化项目
中的应用-石油与天然气化工2008,37(2)
介绍了广东珠海天然气液化项目中利用分子筛进行天然气深度脱水的工艺.该项目中面临的主要问题是天然气液化对脱水深度要求非常严格,同时又必须考虑到全厂三个系统间的气量平衡,分子筛的再生气量受限制.通过分析该项目的实际情况,对分子筛设计的主要工艺参数进行比较分析,确定了合理可行的脱水工艺方案.
7.学位论文张宪NiAPSO-34分子筛合成、表征及其催化乙醇脱水制乙烯反应性能的研究2008
乙烯是一种重要的基本有机化工原料。

本文对乙醇催化脱水制乙烯反应进行了研究。

采用水热晶化合成法制备了系列NiAPSO-34分子筛催化剂，采用常压连续固定床反应器对催化剂的活性和稳定性进行了评价，对催化剂进行了XRD、FT-IR、NH3-TPD、H2-TPR、ESR、BET、TG-DTG、SEM和XPS表征，并对反应热力学和动力学进行了研究。

研究表明，以30wt％的硅溶胶为硅源，拟薄水铝石为铝源，原料配比为P/Al=1，Si/Al=1，Ni/Al=0.015，R/Al=2，晶化时间60h，晶化温度为
200℃条件下制备的NiAPSO-34（Ni0.015）催化剂具有较好的活性。

其与HZSM-5分子筛相比，具有较高的稳定性。

通过中心复合试验设计对反应条件进行筛选，得到了乙醇转化率、乙烯选择性和反应温度、乙醇与催化剂的接触时间、乙醇分压之间的数学模型关系。

试验值和预测值高度一致（对于乙醇转化率，相关系数和调整相关系数分别为99.8％和99.7％；对于乙烯选择性，相关系数和调整相关系数分别为100％和99.9％）。

根据得到的数学模型对反应条件进行求优计算，得出在反应温度为385℃，乙醇与催化剂的接触时间为3.3s，乙醇分压为0.57atm条件下，当乙醇的转化率为98.4％时，乙烯选择性最大，可以达到99.3％。

对乙醇脱水的热力学分析表明，高温有利于目的产物乙烯的生成，低温有利于副产物乙醚的生成。

通过对乙醇脱水动力学研究，得出乙醇脱水反应属于平行一连串反应机理，推导出了乙醇脱水生成乙烯和乙醚的动力学方程，采用禁忌遗传算法计算出乙醇脱水动力学模型参数，并得到了乙醇生成乙烯、乙醇生成乙醚和乙醚生成乙烯反应的活化能和乙醇、水和乙醚吸附在催化剂表面的吸附热。

8.期刊论文李明.卢任务.冼祥发.程树.Li Ming.Lu Renwu.Xian Xiangfa.Cheng Shu某脱水装置分子筛吸附塔设
置数量的选择-天然气与石油2006,24(6)
以海外某油气处理厂分子筛脱水装置的实际设计数据为例,对于在该装置中分别设置2个、3个或4个分子筛脱水塔的方案,从吸附周期、设备投资、操作费用及与其它系统的相互关系等各个方面进行对比,选择出最佳的分子筛脱水方案.
9.期刊论文铈锰铂改性的4A分子筛/TiO_2复合催化剂催化乙醇脱水制取乙烯-化工进展2009,28(11)
采用浸渍和液相沉积联合的方法制备了铈锰铂改性的4A分子筛/TinO2复合催化剂.利用SEM、XRD和ICP表征催化剂的物化性能,并在自制的催化剂评价装置上测试其对于乙醇脱水制取乙烯的催化性能.结果显示,4A分子筛/TiO_2复合催化剂的催化性能与4A分子筛相比显著提高,铂改性的复合催化剂能进一步促进乙烯产生,铈-锰改性的复合催化荆比铈或锰单独改性的复合催化剂效果更好.复合催化剂中TiO_2可能是通过吸收4A分子筛上受热激发产生的电子,增加复合催化剂上的氧空穴进而促进乙烯的生成.
10.期刊论文潘用平.柳立.宁永乔.PAN Yongping.LIU Li.NING Yongqiao高酸性气田分子筛脱水工艺研究-钻采
工艺2007,30(2)
针对国内高酸性气田脱水工艺应用实例较少的情况,文章分析了目前主要脱水工艺的优劣,对高酸性气田的脱水工艺进行合理的优化研究,最终选择了分子筛脱水工艺,并根据国外成熟应用经验,合理采用了湿气再生、双塔流程,为高效、经济地开发高酸性气田创造条件,同时亦提高了安全方面的可靠性.
1.孙辉油气初加工装置分子筛系统性能研究[期刊论文]-化工科技市场 2009(8)
本文链接：/Periodical_trqysy200801011.aspx
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下载时间：2011年3月17日。