Aplikace molekulárního síta - hluboké odvodnění zemního plynu

- Sep 24, 2019-

V současné době je hlavním zařízením pro hluboké odvodnění zemního plynu doma i v zahraničí použití syntetických fluoritových molekulárních sít pro silnou adsorpci molekul vodní páry v plynu k dosažení hluboké dehydratace.


Syntetické molekulární síto zeolitu je druh aluminosilikátového krystalu s přísnou strukturou skeletu. Vnitřní kostra tvořená křemík-hliník tetrahedronem má četné mikropory s trojrozměrnou konektivitou. Je to silný polární adsorbent s rovnoměrnou velikostí pórů a vysokou volbou adsorpční separační schopnosti. Jak se poměr křemíku k hliníku zvyšuje, polarita molekulového síta se postupně snižuje. Molekulární síto s nízkým poměrem křemíku k hliníku má proto silnější schopnost absorbovat vlhkost a je vhodné pro hlubokou dehydrataci plynu.


Molekulární síta jsou vysoce účinné dehydratátory běžně používané v stlačeném zemním plynu. Hlavní výhody jsou následující:


1 Molekulární síto může plyn hluboce dehydratovat. Za normálních okolností je jeho adsorpční množství vyšší než jiné adsorbenty, což může snížit velikost sušicí věže a ušetřit peníze.


2 Molekulární síta mohou účinně vysušovat plyny při vyšších teplotách.


3 Molekulární síta mohou selektivně adsorbovat vlhkost, vyhýbat se společné adsorpci těžkých uhlovodíků a způsobit selhání adsorbentu.


4 Molekulární síta nejsou snadno poškozena kapalnou vodou a adsorbenty, jako je silikagel, jsou snadno křehké, když jsou vystaveny vodě.


Když plyn prochází přes lože molekulárního síta, molekuly vodní páry v plynu vstupují proudem plynu do pórů uvnitř molekulárního síta. Protože molekuly vody jsou vysoce polární molekuly, jsou adsorbovány na póry a již ne tekou s plynem; zatímco uhlovodíkové plyny, jako je metan, jsou nepolárními molekulami, prochází hladce a plyn je sušen.


Jak se vlhkost adsorbovaná molekulárním sítem v adsorpční věži zvyšuje, adsorpční kapacita molekulárního síta na molekuly vody se postupně snižuje. Když je dosaženo určité hodnoty, molekuly vody v plynu na výstupu z adsorpční věže překračují specifikovanou hodnotu, což ukazuje na molekulární síto ve věži. Byl nasycen. V tomto okamžiku je nutné regenerovat molekulární síto v adsorpční věži.


Proces regenerace je proces vyloučení molekul vody adsorbovaných v mikropórách molekulárního síta, aby se molekulární síto znovu aktivovalo. Návrh regeneračního procesu je rozhodující pro nepřetržitý provoz sušičky. Jako plnicí věž molekulárního síta pro adsorpci vlhkosti, bez ohledu na to, kolik konstrukčního rozpětí je zvoleno, molekulární síto bude nakonec nasyceno a ztratí schopnost absorbovat vlhkost. Proto se výběr designu přiměřeného regeneračního procesu a parametrů stává předmětem návrhu sušičky. Rozumným regeneračním procesem lze dosáhnout účelné regenerace s co nejmenší spotřebou (elektrický topný výkon, spotřeba plynu).