关于空分设备的分子筛净化技术探讨

孙晓燕

（玉门油田分公司炼油化工总厂空分车间，甘肃玉门 735200）

关于空分设备的分子筛净化技术探讨

孙晓燕

（玉门油田分公司炼油化工总厂空分车间，甘肃玉门 735200）

空气分离装置被广泛地应用在工业生产中，并发挥着至关重要的作用。空气分离装置把所需要的气体，比如氮气、氧气等等，经过一定的处理流程（精馏、液化等）把其从通入装置中的空气内分离出来，然后根据生产的需要投入到生产中去。从空气分离设备的分子筛吸附器的介绍出发，对空气分离装置的变压解吸技术进行详细地分析，最终对如何更好地改善分子筛净化系统中的氮气放空阀、均压阀采取了一定的措施，望经过创新改进之后，分子筛净化技术可以充分发挥出作用。

空分设备；分子筛；净化技术

1 空分设备的分子筛吸附设备介绍

我国从传统的第五代空分设备的分子筛吸附设备到杭氧空分设备，发展到现在已经拥有含有精馏技术的全新空分设备的分子筛吸附设备，该设备中的分子筛吸附器的结构不单单得到了进一步地完善，其功能也逐渐提高。在整个空气分离设备中的最主要的流程便是分子筛精华空分流程。随着科学技术的不断进步，目前已经研制出了功能较好的分子筛吸附试剂，提高了分子筛的吸附能力。

目前应用较为广泛的分子筛净化技术主要是双层床、单层床两种吸附净化技术。其中双层床吸附净化技术在使用时主要是通过水可以被活性氧化铝吸收的性能，在整个反应装置的底部加入分子筛，其可以有效地吸收反应中的酸性物质、水或者二氧化碳等。但是，该技术的整体吸附效果并不明显，在吸附的过程中还具有一定的选择性，所以不能充分地发挥三氧化铝的性能，消耗分子筛的数量也相对较大。单层床吸附净化技术在进行吸附时主要是利用分子筛可以有效的吸收碳氢化合物、水以及二氧化氮等，并且表现出较高的清除效率。使用该技术可以使分子筛量达到最大值［1］。未出传质区内的分子筛可以对杂质进行有效吸收，其在结构上更加简捷，且还可以在实施的过程中起到节约分子筛量的作用。

2 分子筛变压解吸附技术介绍

我们在使用空气分离设备把空气中的水分、二氧化碳以及碳氢化合物剔除的过程中，往往使用常温分子筛吸附器来剔除的物质进行吸附。若想在实施的过程中保障整体装置具有较为稳定的性能，则需要分子筛吸附器的再生效应得到有效保障。其不单单可以最大限度的提高分子筛的解吸作用，还可以使得最终的清除质量满足清除的目标。当前在实际的操作中使用解吸法首先需要加热冷箱中排出的氮气，然后在常温环境中冷吹，这样才能使得吸附剂逐渐变温再生。但是在操作的过程中需要注意热操作处理具有较大能量损耗。

此外，变压解吸技术在空分装置的分子筛净化技术中已经具有较为广泛的应用，国际上很多发达国家已经率先使其融入生产，并在生产的过程中获得较好的实施效果。分子筛净化技术是一种无热再生的技术，在整个过程中免去了加热的环节，这导致吸附剂的效果大大降低，然而在实践中该效果的发挥受到时间的限制，整体的流程相比较而言十分简洁。由于其周期比较短，所以需要多次切换阀门，这导致阀门的损耗增加。变压解吸技术作为空分设备的分子筛净化技术的核心技术。当前进行分子筛净化技术的研究重点是如何减少其能耗，并保证其安全性。因此，我们需要对变压解析技术进行不断深入的研究，使得其吸附效果满足实际生产的同时，可以达到节能的效果。

3 如何更好地完善分子筛净化系统的氮气放空阀、均压阀

实际生产过程中的空分设备含有两对可以进行交替使用的分子筛吸附器。当使用周期结束后需要再处理时，要通过均压环节，此时需要均压阀门被开启后，在吸附器中注入一定的空气。若工作吸附器以及再生吸附器两个设备的压力相同时，需要均压操作。此过程中的作用是相对的，因此可以不使用传统的气动调节阀门，通过直通型球阀保证两个分子筛吸附器的均压实现相互一致。

当分子筛净化吸附器被泄压或者进行均压操作不需要在吸附器中通入污氮气。而污氮气往往在上塔中随着时间进行存储和积累，最终导致整个设备承受的压力变大，使得阀门出现滞后性打开的现象。当压力达到上塔能承受的最大值时，设备的整体性能将受到严重影响。为了有效地改善上塔中压力过大的现象，需要逐渐完善空分设备中的分子筛技术，并利用时间控制器对设备中的阀门进行合理的调控。当要进行均压操作前，率先打开阀门，并使得跟踪调节的任务被顺利完成。

4 结束语

综上所述，在科学技术发展的带动下，空气分离设备的技术水平逐渐地提高，其内部构造也在不断完善。为了满足人们对空气分离设备愈来愈高的要求，我们需要对分子筛净化技术进行不断的革新和发展，并逐渐提高关于分子筛净化路程的优化研究。本文从空分设备的分子筛吸附设备介绍出发，对空分设备的分子筛吸附设备进行了详细的分析，同时阐述了分子筛变压解吸附技术。为了有效地完善分子筛净化系统的氮气放空阀、均压阀等装备，我们需要摒弃传统的气动调节阀，使用新型的阀门进行代替，最终保障分子筛吸附器的同步运行。为了保障空气分离设备的分子筛技术可以得到有效完善，需要利用时间控制器对阀门调控，保证跟踪调节。对实际运行时常常出现的问题进行记录和备案，并多方面考虑和分析吸附器的优化问题。根据生产中实际流程的发展要求，研究人员需要从吸附器的设计角度进行考虑，并对吸附器进行研究，在有效减少分子筛净化的生产成本的同时，可以使得分子筛净化设备的能量消耗大大降低。为了响应空气分离等级的具体生产要求，科学、合理地实行分子筛净化系统的调控，这样才能有助于分子筛系统设计效率的不断提高，最大限度地发挥出分子筛净化技术的效果，并使得其生产的质量得到有效保证。

［1］ 胡雷杰.浅谈石化企业现代化的空气分离设备及其发展趋势［J］.中国石油和化工标准与质量，2013，（18）.

Discussion on Molecular Sieve Purification Technology for Air Separation Plant

Sun Xiao-yan

Air separation devices are widely used in industrial production and play a vital role.Air separation device to the required gas，such as nitrogen，oxygen，etc.，through a certain process flow（rectification，liquefaction，etc.）from the access device in the air separation，and then according to the production needs into production go with.In this paper，the pressure swing desorption technology of the air separation plant is analyzed in detail.Finally，some measures are taken to improve the nitrogen purge valve and pressure equalizing valve in the molecular sieve purifi cation system.，Hope after innovation and improvement，the molecular sieve purifi cation technology can fully play out.

air separation plant；molecular sieve；purifi cation technology

TQ116.1

A

1003-6490（2016）07-0058-02

2016-07-06

孙晓燕（1980—），女，甘肃玉门人，技术员，主要从事空分设备的操作工作。