《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.doc

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”。分子直径小于分子筛晶体孔穴直径的物质可以进入分子筛晶体，因而可以被吸附，否则被排斥。分子筛又根据不同物质的极性或可极化性而优先吸附的次序。一般极性强的分子容易被吸附。分子筛的热稳定性好，能经受住600摄氏度-700摄氏度的短暂高温，分子筛不熔于水，但溶解于强酸和强碱，故可在PH5-11的介质中使用，在盐溶液中能交换其他阳离子它具有均一的孔径和极高的比表面积、热稳定性好、吸附性能强、内表面积大、强度高等特点表-1 天然气组成表（干基） 组分 mol% 95.6 0.6 0.08 0.02 0.01 0.01 组分 mol% 0.03 3.02 0.04 0.0264 进料温度：26 进料压力 设计规模 要求脱水到1ppm以下 吸附塔入口压力 吸附塔入口温度 初始状态水的百分数 经分分离器，过滤器处理后的气体流量（5Mpa 299k）为 2.1 工艺参数优选 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。选用4A分子筛脱水，其特性如下： 分子筛粒子类型：直径3.m球形 分子筛的有效湿容量：8kg（水）/100kg（分子筛） 分子筛堆积密度：m3 分子筛比热：0.96kJ/（kg·） 瓷球比热：0.88kJ/（kg·） 操作周期为8小时，再生加热时间为4.小时，再生冷却时间为3.小时，操作切换时间为0.小时。加热炉进口温度为，加热炉出口温度为275。 计算的基础数据如下： 原料气压力：.5MPa 原料气温度： 床层温度： 天然气气体流量： 饱和含水量：kg/h 天然气相对湿度：100% 天然气在.5MPa、下的密度：kg/m3 天然气在.5MPa、时粘度： 再生加热气进吸附的压力：Pa 再生加热气进吸附的温度：260 再生加热气出吸附的温度：200 再生气在260、Pa下的密度：kg/m3 再生气在260、Pa的热焓：3826kJ/kg 再生气在115℃、Pa的热焓：-42kJ/kg 再生气在275、Pa的热焓3780kJ/kg 干气温度： 干气压力：Pa 干气将床层冷却到： 干气在、Pa的密度：kg/m3 干气在、Pa的热焓：-4448 kJ/kg 干气在10℃