I prosessen med flytende petroleumsgass (LPG) raffinering, er fjerning av fuktighet kjernen for å sikre produktkvalitet og prosesssikkerhet. Tradisjonelle tørkemidler er begrenset av adsorpsjonskapasitet og regenereringsytelse, og det er vanskelig å imøtekomme behovene til moderne petrokjemisk industri for lavt duggpunkt og lang syklus. Med sin unike porestruktur og overflatekjemiske egenskaper,13x molekylær silhar blitt et innovativt materiale innen LPG -tørking, og dets tekniske fordeler er fullstendig bekreftet i industrielle applikasjoner.
Analyse av rammestrukturen og vannabsorpsjonsmekanismen for molekylsikt av natrium-type
13X molekylær sil tilhører natrium-type X-type molekylær sil (NAX), og dens krystallstruktur dannes av silisium-oksygen-tetrahedron og aluminium-oksygen-tetrahedron gjennom å dele oksygenatomer for å danne en tredimensjonalt fratur. Natriumionene (Na⁺) i rammeverket opprettholder strukturell stabilitet gjennom elektrostatisk virkning, mens de danner ensartede porer med en diameter på omtrent 10 Å. Polariteten til vannmolekyler gjør det enkelt å danne hydrering med natriumioner. Eksperimentelle data viser at ved 25 grader og relativ fuktighet på 50%, kan den statiske vannadsorpsjonen av 13x molekylsikt nå mer enn 26,5 wt%, noe som er betydelig bedre enn 3A molekylsikt (20wt%) og 4A molekylsikt (22wt%).
Adsorpsjonen av vannmolekyler i porene til 13x molekylsikt presenterer flernivå adsorpsjonsegenskaper:
Svak adsorpsjon: hydrogenbindinger dannes mellom hydroksylgrupper på poreoverflaten og vannmolekyler, og adsorpsjonsenergien er omtrent 49,5 kJ\/mol;
Sterk adsorpsjon: natriumionhydrering er dominerende, og adsorpsjonsenergien når 80-100 kj\/mol;
Ko-adsorpsjonseffekt: hydrogensulfid (H₂s) og karbondioksid (CO₂) i LPG kan adsorberes samtidig for å oppnå dyp rensing.
Prosessfordeler med 13x molekylsikt i LPG -tørking
1. Effektiv dehydreringsytelse
Den faktiske anvendelsen av et petrokjemisk foretak viser at LPG -tørketårnet ved bruk av 13x molekylsikt kan redusere vanninnholdet i rågassen fra 150 ppm til under 5 ppm, og duggpunktstemperaturen er stabilt kontrollert under -70 grad. Adsorpsjonskinetiske egenskaper viser at desorpsjonsmengden i løpet av de første 5 minuttene utgjør 65% av det totale vannet, og 90% av dehydreringsoppgaven er fullført innen 30 minutter, noe som er betydelig bedre enn 2- times likevektstid for aktivert alumina.
2. Antiforurensning og langvarig drift
Trykkstyrken til 13x molekylsikt når 8 0 n\/partikkel, og slitasjehastigheten er mindre enn eller lik 0. 1WT%. Den kan fungere stabilt i mer enn 3 år i LPG høyhastighets fluidisert seng. Etter at en viss enhet har kjørt i 20 påfølgende vannabsorpsjonsdesorpsjonssykluser, har likevektsadsorpsjonsmengden bare sunket med 12%. Etter ionforsterkningsbehandling med 0,5 mol\/L natriumkloridløsning, har syklusstabiliteten økt med 30%.
3. Gradientregenereringsprosessoptimalisering
Med tanke på de analytiske egenskapene til 13X molekylær sil, blir en variabel temperaturvariabel trykk kombinert regenereringsmodus tatt i bruk i industriell praksis:
Det første trinnet: 180 grader, atmosfæretrykk desorpsjon av hovedvann, desorpsjonshastighet 85%;
Det andre trinnet: 150 grader, 5KPa vakuumbehandling av gjenværende vann, total desorpsjonstid forkortet med 40%.
Denne prosessen reduserer dampforbruket med 28%, og regenereringssyklusen komprimeres fra 24 timer til 14,4 timer.
Industrielle søknadssaker og økonomiske fordeler
Sak 1: LPG Desulfuriseringsenhet
Et raffineri bruker 13x molekylær sil til LPG -desulfuriseringsprosessen. Under betingelsene for innløp H₂s innhold av 800 ppm og vanninnhold på 120 ppm synker uttaket H₂s til under 5 ppm, og vanninnholdet er stabilt ved 3 ppm. Etter utstyrstransformasjonen reduseres det årlige forbruket av molekylsikler med 40%, og energiforbruket av tørketårnregenerering reduseres med 35%.
Sak 2: Kryogen luftseparasjon Rågassrensing
I luftseparasjonsenheten fjerner 13x molekylær sil hydrokarboner som H₂O, CO₂ og C₃h₆ fra LPG samtidig, noe som øker renheten til rågassen til 99.999%. Sammenlignet med 3A\/4A Molecular Sieve Series -prosessen, reduseres utstyrsinvesteringen med 25% og driftsfleksibiliteten økes med 40%.
13X molekylær sil har blitt mainstream -teknologien innen LPG -tørking på grunn av den utmerkede adsorpsjonsytelsen og prosessen tilpasningsevne. Med kontinuerlig innovasjon av materiell modifisering og prosessintegrasjon, vil denne teknologien spille en større rolle i prosessen med ren energi og industriell lavkarbonisering.