4A球形分子篩改性技術的優化探討

李曉偉，張晶晶

（1.江蘇奧石科技有限公司，江蘇連云港 222300；2.連云港市海州區浦南鎮信訪辦，江蘇連云港 222300）

4A球形分子篩改性技術的優化探討

李曉偉1，張晶晶2

（1.江蘇奧石科技有限公司，江蘇連云港 222300；2.連云港市海州區浦南鎮信訪辦，江蘇連云港 222300）

4A球形分子篩改性技術在實際操作過程中容易出現篩粉化現象，導致系統運行能力降低，一定程度上增加了系統的阻力，為此，需要進一步優化4A球形分子篩改性技術，選用新型的技術裝置，在不改變分子篩吸水能力的前提下來提高分子篩的堆比重，選用新型的材料，進一步增強分子篩的抗酸性能，有效緩解分子篩粉化現象。通過對4A球形分子篩的性能及其常用指標進行分析，進一步探討其改性技術的優化策略。

4A；球形分子；篩改性；技術；優化探

4A球形分子篩是一種堿金屬硅鋁酸鹽，可以吸附一些臨界直徑小于或者等于4A的分子，例如，CO2、SO2、C2H4等分子，因此，這種球形分子篩被廣泛應用于氣體以及液體的干燥過程中，有時在氣體或者是液體的制備中也有使用。這種分子主要是使用熱干燥氣體作為再生氣，通過再生氣的作用使分子篩達到再生重復使用的目的。分子的再生程度主要取決于再生時間以及溫度等狀況，因此，這種分子篩改性技術在天然氣以及物質的深度干燥中應用廣泛。但是現有的篩改性技術形成的分子篩粉化現象較為嚴重，需要采取一定的優化措施，通過對這種技術的優化來緩解分子篩粉化現象。

1 4A球形分子篩的性能及其常用指標分析

4A球形分子篩的孔徑為4埃，這種分子篩主要應用于空氣、天然氣等眾多氣體或者是液體的深度干燥中。此外，這種分子篩在藥品包裝、電子元件等物質的靜態干燥中也被廣泛的使用。分子篩的形狀為球形，其常見的直徑指標主要有兩種，其中一種是1.7～2.5mm，還有一種是3～5mm，這兩種分子篩的粒徑指標一般都大于96%，堆積密度大于0.6g/mL，分子篩的磨損率通常小于0.2%，兩種直徑指標不同的分子篩其抗壓強度一般也不同，直徑較小的分子篩抗壓強度大于40N/顆，直徑較大的分子篩抗壓強度大于70N/顆，分子篩的儲存也有一定的要求，在使用之前應該避免吸附水和有機物的接觸，否則需要對這種分子篩進行再生處理。

2 4A球形分子篩改性技術的優化措施

2.1 提高分子篩干燥劑性能

在天然氣濕氣脫水處理裝置中，采用分子篩脫水技術，設備設計使用的分子篩在操作過程中會出現少部分粉塵進入深冷凈化裝置的情況，使換熱器換熱能力降低，從而增加了深冷凈化壓差，還有一些粉塵進入輸氣管路系統，從而導致系統的阻力增加，此外，分子篩的粉化狀況使得干燥裝置的干燥效率出現了下降，導致裝置運行的周期逐漸縮短。因此，需要對分子篩改性技術進行優化，通過一系列技術手段，減少分子篩的粉化現象，提升分子篩的干燥劑性能。使用4A球形分子篩，通過計算采氣增產量和現氣源含水量來達到安全輸氣的目的，在保持現有干燥器的基礎上，提高分子篩干燥器的總吸附量，這樣才能夠避免分子篩出現透水的現象。一般情況下，水穿透分子篩主要有兩個原因，首先是因為分子篩自身具有的吸水能力不夠，或者是因為分子篩的耐溫性能較差，經過活化之后的分子篩性能出現了大幅度的下降，還有一個方面的原因在于沒有脫出上游的游離水，導致分子曬干器的含水量超標，影響分子篩改性技術的效果。優化4A球形分子篩的改性技術，在不改變產品性能的條件下提高產品的堆比，選擇不同堆比重分子篩，能夠對干燥器進行擴容，增強干燥器對天然氣濕氣脫水的處理能力，從而確保天然氣處理廠快速的完成增產效應。

2.2 通過降低系統阻力來降低能耗

天然氣處理廠濕氣脫水裝置開始采用4A條形分子篩，采氣量的增大使得這種裝置的吸水容量高出原有的設計容量，從而出現干氣露點偏高的現象，同時也增加了干氣攜帶的粉塵量。由于這種分子篩改性技術不完善導致干氣過多，攜帶大量的粉塵會降低換熱器的換熱能力，增加深冷凈化裝置的壓力差，從而導致整個系統的阻力增大，耗費的能源量也會增加。現有的很多裝置中都存在干燥劑粉塵現象，嚴重影響到裝置深冷凈化的效果。為了降低采油廠濕氣脫水裝置中含有的粉塵量，需要對相關技術進行改進。可以選用新型的粘結劑材料來優化分子篩改性技術，增強分子篩的抗酸性能，加強分子篩對原料氣體中酸性組分的吸收，避免裝置不被酸性雜質腐蝕粉化。這些技術的改進不僅能夠降低干氣中攜帶的粉塵量，同時還能夠降低酸性雜質的含量，可以很好地保護整個裝置的輸氣管線，從而延長裝置的使用壽命。

3 結束語

通過對4A球形分子篩改性技術的優化，一定程度上能夠緩解分子篩的粉化現象，減輕了采油廠運行人員的工作量。對設備運行裝置的調制，避免了因分子篩干燥器吸水能力不夠而導致的分子篩粉化現象對正常生產的影響。分子篩改進技術的優化提高了裝置的使用性能，延長了裝置的使用壽命，對產品氣的水露點以及產品中CO2含量的控制起到了很好的作用，為運輸管線的正常運行提供了保障，對液化天然氣污染的減少具有重要意義。

[1]張蕾，常曉雅，吳靜，等.4A分子篩對膨脹型木材阻燃涂料阻燃性能的影響[J].浙江農林大學學報，2015，（1）.

Discussion Optimization Spherical Molecular Sieves 4A Modification Techniques

Li Xiao-wei，Zhang Jing-jing

4A zeolite-modified spherical technology in actual operation prone sifter phenomenon，leading to reduced ability to run the system，increasing the resistance of the system to some extent，therefore，the need to further optimize the spherical molecular sieves 4A modification，use of a new technical means，without changing the molecular sieve absorption capacity of the premise of improving bulk specific gravity down to the molecular sieve，selection of new materials to further enhance the acid resistance of the molecular sieve，zeolite powder effectively alleviate the phenomenon.Based on the performance indicators and common spherical molecular sieves 4A were analyzed to further explore strategies to optimize its modification techniques

4A；spherical molecule；sieve modification；technology；optimization exploration

TE937

A

1003–6490（2016）04–0074–01

2016–03–06

李曉偉（1982—），男，江蘇連云港人，工程師，主要從事生產技術管理方面工作。