Sašķidrinātās naftas gāzes (sašķidrinātās naftas gāzes) rafinēšanas procesā mitruma noņemšana ir galvenā saite, lai nodrošinātu produkta kvalitāti un procesu drošību. Tradicionālās izžūšanas ierobežo adsorbcijas spējas un reģenerācijas veiktspēja, un ir grūti apmierināt mūsdienu naftas ķīmijas nozares vajadzības zemu rasas punktu un ilgu cikla darbību. Ar unikālajām poru struktūru un virsmas ķīmiskajām īpašībām,13x molekulārais sietsir kļuvis par novatorisku materiālu sašķidrinātās naftas gāzes žāvēšanas jomā, un tā tehniskās priekšrocības ir pilnībā pārbaudītas rūpnieciskos lietojumos.
Nātrija tipa molekulāro sietu karkasa struktūras un ūdens absorbcijas mehānisma analīze
13x molekulārais siets pieder pie nātrija tipa X tipa molekulārā sieta (NAX), un tā kristāla struktūra veidojas ar silīcija-skābekļa tetraedronu un alumīnija-skābekļa tetraedronu, daloties ar skābekļa atomiem, veidojot trīsdimensiju struktūru. Nātrija joni (Na⁺) sistēmā saglabā strukturālo stabilitāti, izmantojot elektrostatisko darbību, vienlaikus veidojot vienotas poras ar diametru apmēram 10 Å. Ūdens molekulu polaritāte ļauj viegli veidot hidratāciju ar nātrija joniem. Eksperimentālie dati rāda, ka 25x molekulārā sieta statiskā ūdens adsorbcija 25 grādos un relatīvajā mitrumā var sasniegt vairāk nekā 26,5WT%, kas ir ievērojami labāks par 3A molekulāro sietu (20WT%) un 4A molekulāro sietu (22WT%).
Ūdens molekulu adsorbcija 13x molekulārā sieta porās atspoguļo daudzlīmeņu adsorbcijas īpašības:
Vāja adsorbcija: starp hidroksilgrupām veidojas ūdeņraža saites uz poru virsmas un ūdens molekulām, un adsorbcijas enerģija ir aptuveni 49,5kj\/mol;
Spēcīga adsorbcija: dominē nātrija jonu hidratācija, un adsorbcijas enerģija sasniedz 80-100 kj\/mol;
Ko-adsorbcijas efekts: sērūdeņradis (H₂s) un oglekļa dioksīdu (CO₂) sašķidrinātajā naftā var vienlaicīgi adsorbēt, lai panāktu dziļu attīrīšanu.
13x molekulārā sieta procesa priekšrocības sašķidrinātās naftas gāzes žāvēšanā
1. Efektīva dehidratācijas veiktspēja
Faktiskais naftas ķīmijas uzņēmuma pielietojums parāda, ka sašķidrinātās naftas gāzes žāvēšanas tornis, izmantojot 13x molekulāro sietu, var samazināt neapstrādātas gāzes ūdens saturu no 150ppm līdz zem 5ppm, un rasas punkta temperatūra ir stabili kontrolēta zem -70 pakāpes. Tās adsorbcijas kinētiskie raksturlielumi rāda, ka desorbcijas daudzums pirmajās 5 minūtēs veido 65% no kopējā ūdens, un 90% no dehidratācijas uzdevuma ir pabeigts 30 minūšu laikā, kas ir ievērojami labāks nekā 2- stundu līdzsvara laiks aktivizētā alumīnijurss.
2. Piesārņojums un ilgtermiņa darbība
13x molekulārā sieta spiedes stiprība sasniedz 8 0 n\/daļiņu, un nodiluma ātrums ir mazāks vai vienāds ar 0. 1wt%. Tas var darboties stabili vairāk nekā 3 gadus sašķidrinātās naftas gāzes ātrgaitas fluidizētā gultā. Pēc tam, kad noteikta ierīce ir darbojusies 20 secīgus ūdens absorbcijas-dekorbcijas ciklus, līdzsvara adsorbcijas daudzums ir samazinājies tikai par 12%. Pēc jonu pastiprināšanas apstrādes ar 0,5 mol\/L nātrija hlorīda šķīdumu cikla stabilitāte ir palielinājusies par 30%.
3. Gradienta reģenerācijas procesa optimizācija
Ņemot vērā 13x molekulārā sieta analītiskos raksturlielumus, rūpniecības praksē tiek pieņemts mainīgs temperatūras mainīgs spiediens kombinēts reģenerācijas režīms:
Pirmais posms: 180 grāds, galvenā ūdens atmosfēras spiediena desorbcija, desorbcijas ātrums 85%;
Otrais posms: 150 grādu, 5 kPa vakuuma apstrāde ar atlikušo ūdens apstrādi, kopējais desorbcijas laiks saīsināts par 40%.
Šis process samazina tvaika patēriņu par 28%, un reģenerācijas cikls tiek saspiests no 24 stundām līdz 14,4 stundām.
Rūpnieciskas lietošanas lietas un ekonomiskie ieguvumi
1. gadījums: LPG desulfurizācijas vienība
Rafinēšanas fabrika piemēro 13x molekulāro sietu sašķidrinātās naftas gāzes desulfurizācijas procesā. Ieplūdes apstākļos H₂s saturs 800ppm un ūdens saturs 120ppm, izejas h₂s nokrīt zem 5ppm, un ūdens saturs ir stabils pie 3ppm. Pēc aprīkojuma transformācijas molekulāro sietu ikgadējais patēriņš tiek samazināts par 40%, un žāvēšanas torņa reģenerācijas enerģijas patēriņš tiek samazināts par 35%.
2. gadījums: kriogēnā gaisa atdalīšana neapstrādāta gāzes attīrīšana
Gaisa atdalīšanas blokā 13x molekulārā sieta noņemiet ogļūdeņražus, piemēram, h₂o, co₂ un c₃h₆ no sašķidrinātās naftas gāzes, vienlaikus palielinot neapstrādātas gāzes tīrību līdz 99,999%. Salīdzinot ar 3A\/4A molekulārā sieta sērijas procesu, ieguldījums aprīkojumā tiek samazināts par 25%, un darbības elastība tiek palielināta par 40%.
13x molekulārais siets ir kļuvis par galveno tehnoloģiju sašķidrinātās naftas gāzes žāvēšanas jomā, ņemot vērā lielisko adsorbcijas veiktspēju un procesa pielāgojamību. Ar nepārtrauktu inovāciju materiālu modifikācijai un procesu integrācijai šai tehnoloģijai būs lielāka loma tīras enerģijas un rūpnieciskās zemas oglonizācijas procesā.