在天然氣脫水中常用的吸附劑有三種:活性氧化鋁;硅膠;分子篩。
活性氧化鋁球:
活性氧化鋁是一種多孔、吸附能力較強(qiáng)的吸附劑。對(duì)氣體、蒸氣和某些液體中的水分有良好的吸附能力,再生溫度175~315℃。國(guó)外天然氣脫水常用的活性Al2O3有F-1型粒狀、H-151型球狀和KA-201型球狀三種?;钚匝趸X是一種多孔、吸附能力較強(qiáng)的吸附劑。對(duì)氣體、蒸氣和某些液體中的水分有良好的吸附能力,再生溫度175~315℃。國(guó)外天然氣脫水常用的活性Al2O3有F-1型粒狀、H-151型球狀和KA-201型球狀三種。經(jīng)活性氧化鋁吸附脫水后,油田氣的露點(diǎn)最高點(diǎn)可達(dá)-73℃;但再生時(shí)消耗熱量多,選擇性差,易吸附重?zé)N,呈堿性,不宜處理含酸性氣體較多的天然氣。
硅膠:
硅膠是粉狀或顆粒狀物質(zhì),粒子外觀呈透明或乳白色固體。分子式為mSiO2 · nH2O,它是用硅酸鈉與硫酸反應(yīng)生成水凝膠,然后洗去硫酸鈉,將水凝膠干燥制成。 硅膠吸濕量可達(dá)到40%左右。按孔隙大小,分成細(xì)孔和粗孔兩種。粗孔硅脫的比表面積(3~5)×102m2/g,細(xì)孔硅膠約為(6~7)×102m2/g。天然氣脫水用的是細(xì)孔硅膠,平均孔徑20~30。硅膠吸附水蒸氣的性能特別好,且具有較高的化學(xué)和熱力穩(wěn)定性。但硅膠與液態(tài)水接觸很易炸裂,產(chǎn)生粉塵,增加壓降,降低有效濕容量。
分子篩:
分子篩是具有骨架結(jié)構(gòu)的堿金屬的硅鋁酸鹽晶體。是的一種高效、高選擇性的固體吸附劑。其分子式:M2/nO·Al2O3·xSiO2·yH2O
M—某些堿金屬或堿土金屬離子,如Li、Na、Mg、Ca等; n—M的價(jià)數(shù); x—SiO2的分子數(shù); y—水的分子數(shù)。
分子篩具有很好的選擇吸附性。分子篩能按照物質(zhì)的分子大小進(jìn)行選擇吸附。經(jīng)分子篩干燥后的氣體,一般含水量可達(dá)到0.1~10ppm,脫水裝置中多用4A,5A等分子篩作吸附劑。
天然氣脫水吸附劑如何選擇:
吸附法脫水時(shí),應(yīng)根據(jù)工藝要求作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選擇合適的吸附劑;分子篩脫水宜用于要求深度脫水的場(chǎng)合(1ppm以下),分子篩宜采用4A型或5A型。當(dāng)天然氣露點(diǎn)要求不很低時(shí),可采用氧化鋁或硅膠脫水。氧化鋁不宜處理酸性天然氣。低壓氣脫水,宜用硅膠(或氧化鋁)與分子篩雙層聯(lián)合脫水。