4A球形分子筛干燥器的优化

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1、第3O卷第3期集输工程4A球形分子筛干燥器的优化刘晓辉周永贤金伟。1．中国石油吐哈油田公司丘东采油厂2．上海化工研究院刘晓辉等．4A球形分子筛干燥器的优化．天然气工业，2o】0，30(3)：9194．摘要中国石油吐哈油田公司丘东采油厂天然气处理装置采用分子筛两塔脱水工艺，使用4A条形分子筛脱水，操作过程中分子筛粉化现象严重，换热器换热能力降低，深冷净化压差增加，系统阻力增加。为此，通过优化选用新型4A球形分子筛，在不改变脱水装置容积、不改变分子筛吸水能力的前提下，将分子筛的堆比重从0．66g／mL提高

2、到0．70g／mI，使分子筛干燥器总吸附容量提高3～5，避免了分子筛床层被水“穿透”事故的发生；通过电脑程序监控操作压力、改进干燥器顶部与底部“篦板”结构、选用新型粘结剂材料，增强分子筛的抗酸性能等措施，有效降低了干气携带的粉尘量，缓解了分子筛粉化现象。实施上述优化措施后减轻了运行人员的工作量，提高了装置的使用效率，延长了装置的检修周期，为工厂带来可观的经济效益。关键词吐哈油田天然气处理脱水4A球形分子筛堆比重吸附容量干燥器优化D0I：10．3787／J．issn．1000—0976．2010．03．

3、024中国石油吐哈油田公司丘东采油厂开采出的天然运行周期，分子筛活化频率由原来8～12h／次缩短至气主要输出到乌鲁木齐石化总厂、新疆化肥厂、吐哈油6h／次。2002~2005年，我厂更换了2次分子筛，仍田甲醇厂和新疆广汇ING处理厂，其输送干线长达不能解决分子筛粉化和提高其使用寿命的要求，2005300km。因此对天然气集中脱水、除杂质，严格控制年还出现一次因分子筛吸水能力不够导致分子筛床层产品气的水露点、HS和co。的含量【l，对保证输送浸水的事故。为解决以上问题，与上海化工研究院进管路和设备不被腐

4、蚀、保证下游产品的正常生产、保证行技术交流，合作寻找降低分子筛粉尘、提高干燥装置液化天然气用做燃料时不会污染环境都具有重要干燥效率的有效途径。意义。2分子筛干燥器运行状况分析及改进1天然气脱水装置运行中发现的问题要求丘东采油厂天然气处理装置采用管道工程有限公丘东第一天然气处理厂处理天然气规模为(100±司天津分公司设计的工艺流程，根据吐哈油田气田和20)×lOm。／a，装置的工艺条件为：①原料气量：100东疆气候条件，天然气处理装置采用分子筛两塔脱水×10m。／a；②原料气含水量：4000～6000k

5、g／m。；工艺，设备设计使用的分子筛是上海环球分子筛③CO含量(摩尔分数)：0．1；④原料气温度：2O～(U()P)有限公司4A条形分子筛。操作过程中，发现25oC；⑤原料气吸附压力：7．0MPa。有少部分分子筛粉尘穿过过滤器进入深冷净化装置，原料气进装置区后首先进入分离器除去游离水和附着在换热器流道壁上，使换热器换热能力降低，深冷机械杂质，然后在6．5MPa、25℃条件下进入分子筛净化压差增加Ⅲ；还有部分粉尘进入到输气管路系统，干燥器，脱水后干气露点小于一8O℃，干气进入旋风造成系统阻力增加一。分子

6、筛的粉化，上层出现部分分离器除去分子筛粉末，最后进入输气管线。流程如图1所示：区域的塌陷，降低了干燥装置的干燥效率，缩短了装置作者简介：刘晓辉，1970年生，工程师，本科毕业；主要从事采油厂天然气装置运行和维护工作。地址：(838202)新疆维吾尔自治区吐哈油田丘东采油厂。电话：l3579559209。E—mail：liuxiaohuish@126．COtTI天然气工业2010年3月高压原料气本装置设计最初选用采用UOP公司生产的4A条形分子筛。随着采气量的逐年增大，本装置吸水容量实际操作要求已经高出

7、原设计容量，产出干气露点偏高，同时干气携带粉尘量增大，加重了下游旋风分离器的负担，部分粉末进人输气管线，带来安全隐患。这就要求选用一种新型、高吸附容量的分子筛干燥剂，能够在不改变原装置的条件下，尽可能的增大装置的吸附容量，同时增强分子筛干燥剂的强度，减少于气携带出的粉尘6j。3改进措施2006年我厂选用上海绿强新材料有限公司生产的4A球形分子筛，为增大干燥器吸附容量和降低粉尘，对4A球形分子筛做了改进。3．1通过提高分子筛干燥剂性能增大干燥器吸附容■图1丘东第一天然气处理厂湿气脱水流程圈通过计算采气增

8、产量和对现气源含水量在线监测，发现要想达到安全输气的要求，在不扩容现有干燥丘东第二天然气处理厂处理天然气规模(120±器的基础上，必须将分子筛干燥器总吸附容量提高25)x10m。／d，装置的工艺条件为：①原料气量：1203～5，才不会发生分子筛床层被水“穿透”的事×10m。／d；②原料气含水量：6000～9000kg／m。；故l7]。水“穿透”分子筛床层的诱因有2个：①分子筛③原料气CO。含量(摩尔分数)：0．1；④原料气温自身吸水性能低，或耐温性能差，