天然气分子筛脱水效果研究

摘要

该文综述了天然气脱水、脱硫和分子筛再生方法的进展.测定了大庆4A分子筛的物理特性,对其进行了初步评价;用数学模型拟合了水在分子筛上的静念吸附数据,测定了水在4A分子筛上的动态吸附性能;提出了改进分子筛脱水效果的措施.对吸附塔上、中、下不同位置使用过的分子筛样品与结块分子筛样品和新分子筛样品进行了对照研究.分别对它们的颜色和外观、水溶液pH值、干燥失重、比表面积和孔径分布作了测定.结果表明使用过的分子筛吸附了一定量的酸性物质,比表面积和总孔体积较新分子筛下降,造成分子筛的吸附容量降低;结块分子筛的机械性能大大下降,孔道内有油和结焦.用Langmuir吸附方程拟合了30℃下水/4A分子筛的吸附等温线;用式q∞=x<,0>+T/y<,0>+y<,1>T+y<,2>T<'2>+y<,3>T<'3>拟合了不同温度的饱和蒸汽压下,水在3A、4A、5A和13X分子筛上的吸附曲线,拟合效果良好,并且可以很好的解释吸附曲线存在最大吸附温度的现象.在工业装置上测定了天然气中的水分在4A分子筛上的动态吸附曲线,对吸附塔的脱水、脱硫效果进行了评价.分析了分子筛形状、流动状况、吸附塔结构、温度和液态水、油等造成分子筛粉化与结块的原因,提出了合理的改进措施.分析了硫对分子筛和设备的影响,建议采用复合床的方式进行预脱硫.

目录

文摘

英文文摘

绪 论

第一章文献综述

1.1分子筛简介

1.2天然气脱水技术

1.2.1溶剂吸收法

1.2.2固体吸附法

1.2.3冷却分离法

1.2.4膜分离法

1.3天然气脱硫技术

1.3.1湿法脱硫

1.3.2干法脱硫

1.3.3生物技术脱硫

1.4分子筛再生

1.4.1温度转化再生法

1.4.2压力转换再生法

1.4.3冲洗解吸再生法

第二章分子筛评价

2.1样品来源

2.2实验与结果讨论

2.2.1颜色和性状

2.2.2水溶液pH值

2.2.3干燥失重

2.2.4比表面积

2.2.5孔容积和孔径分布

2.3小结

第三章分子筛/水体系的吸附平衡研究

3.1分子筛静态饱和吸附/脱附

3.1.1静态吸附实验装置与方法

3.1.2脱附实验装置与方法

3.1.3结果和讨论

3.1.4小结

3.2分子筛的动态吸附

3.2.1实验原理与实验方法

3.2.2实验结果与讨论

3.2.3小结

第四章分子筛脱水效果原因分析及改进方法研究

4.1分子筛的粉化与结块

4.1.1粉化与结块的原因

4.1.2改进措施

4.2硫的影响和除硫措施

4.2.1硫对分子筛和设备的影响

4.2.2采取的脱硫措施

第五章结论与建议

参考文献

致谢