CNG加氣站高、低壓脫水裝置的比較

牛先生

一、前言

　　在CNG加氣站中，天然氣的脫水設(shè)備必不可少，脫水的深度至關(guān)重要，經(jīng)脫水處理后的天然氣水露點(diǎn)，應(yīng)達(dá)到-55℃，這樣才能滿足天然氣作為汽車燃料的要求，同時(shí)才能確保給汽車加氣時(shí)售氣機(jī)不發(fā)生冰堵。
　　目前，最常用的脫水設(shè)備有兩種，一是低壓脫水裝置，本裝置在壓縮機(jī)前對(duì)低壓天然氣進(jìn)行脫水處理，另一種是高壓脫水裝置，本裝置在壓縮機(jī)后對(duì)高壓天然氣進(jìn)行脫水處理，本文對(duì)這兩種脫水方式進(jìn)行比較，對(duì)在CNG站設(shè)計(jì)中合理的設(shè)備配置提供一點(diǎn)建議。
　　二、高壓脫水裝置

　　高壓脫水裝置工作原理包含吸附過(guò)程和再生過(guò)程。
　　1、吸附過(guò)程：經(jīng)壓縮機(jī)末級(jí)壓縮后的高壓天然氣通過(guò)分離冷卻后，進(jìn)入脫水裝置由分離過(guò)濾器分離可能存在的游離水、游離由和雜質(zhì)，再進(jìn)入吸附塔，塔內(nèi)的4A0分子篩能有效吸附壓縮天然氣中的飽和水，被吸附脫水后的高壓氣通過(guò)順序控制盤(pán)進(jìn)入儲(chǔ)氣系統(tǒng)或計(jì)量加氣系統(tǒng)。
　　2、再生過(guò)程：當(dāng)分子篩正常吸附1000M3左右壓縮天然氣后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行再生處理。其流程為：自調(diào)壓閥前取0.45MPa低壓氣到脫水裝置的電加熱器，將溫度升至250℃-280℃后的再生氣進(jìn)入再生塔，低壓再生氣帶出分子篩所吸附的水分經(jīng)冷凝器冷卻后至分離器排出，再將其回收利用，再生處理完畢。

高壓脫水裝置技術(shù)參數(shù)

天然氣處理量	進(jìn)口壓力	天然氣進(jìn)氣溫度	脫水后天然氣露點(diǎn)
10000～20000m3	＜25MPa	＜45℃	＜-70℃
再生時(shí)間	冷卻方式	再生溫度	吸附劑
7h	水冷	＜280℃	分子篩

　　三、低壓脫水裝置
　　本裝置利用分子篩的高效吸附特性，脫除天然氣中的水分，并清除部分CO2、H2S等雜質(zhì)，確保車用天然氣需要的低露點(diǎn)氣質(zhì)要求，下表為低壓脫水裝置的技術(shù)參數(shù)。

低壓脫水裝置技術(shù)參數(shù)

天然氣處理量	進(jìn)口壓力	天然氣進(jìn)氣溫度	脫水后天然氣露點(diǎn)
10000～20000m3	＜1.6MPa	＜40℃	＜-60℃
再生時(shí)間	冷卻方式	再生方式	吸附總量
6h	水冷(風(fēng)冷)	閉式循環(huán)	3～10萬(wàn)m3

　　四、兩種方式的對(duì)比

　　1、對(duì)壓縮機(jī)的影響
　　低壓脫水也稱前置脫水，設(shè)備處于壓縮機(jī)前端，因此，進(jìn)入壓縮機(jī)的氣體為純凈的干氣，無(wú)雜質(zhì)的氣體對(duì)壓縮機(jī)不造成磨損，可延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命。由于氣體中無(wú)水份，又提高了壓縮機(jī)的產(chǎn)氣效率。而高壓脫水處理壓縮機(jī)的末端，未經(jīng)精處理的濕氣和雜質(zhì)會(huì)造成壓縮機(jī)閥件及活塞的過(guò)早磨損和降低產(chǎn)氣量。
　　2、處理量和吸附周期
　　根據(jù)原料氣的壓力和含水量，低壓脫水裝置，每小時(shí)處理量可在1000～3000NM，吸附周期為4～15萬(wàn)方，對(duì)于日產(chǎn)量10000方的CNG站來(lái)說(shuō)，平均每周作一次再生，高壓脫水吸附量一般在1～1.5萬(wàn)方，平均一天多再生一次。
　　3、吸附劑的壽命
　　低壓脫水裝置由于吸附周期長(zhǎng)，相對(duì)高壓脫水裝置的再生次數(shù)少，同時(shí)，壓縮機(jī)工作時(shí)未被分離干凈的油分子不會(huì)給吸附機(jī)造成污染，延長(zhǎng)了吸附劑的使用壽命，降低了因更換吸附機(jī)和停產(chǎn)給用戶造成經(jīng)濟(jì)損失，而高壓脫水則與它相反。
　　4、再生成本
　　低壓脫水裝置的閉式循環(huán)再生工藝，利用系統(tǒng)內(nèi)的一點(diǎn)余氣作循環(huán)加熱、換熱、分離等過(guò)程，完成吸附劑的再生，同時(shí)采用內(nèi)置式電爐加熱不會(huì)造成熱量損失，可縮短了再生時(shí)間。高壓脫水裝置利用高壓氣降壓，外置電爐作再生，能耗和熱損稍大。
　　5、運(yùn)行成本及維修
　　更換低壓脫水裝置的球閥和密封件遠(yuǎn)比更換高壓密封件容易，而且材料費(fèi)也低。
　　6、處理效果
　　低壓脫水處理天然氣易受天然氣氣質(zhì)影響，若來(lái)氣含水量不穩(wěn)下，會(huì)影響脫水效果，同時(shí)，由于天然氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后(特別是國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī))有時(shí)會(huì)帶出一些雜質(zhì)，會(huì)影響車用氣質(zhì)量，而高壓脫水是在壓縮機(jī)后進(jìn)行處理，處理后的天然氣不會(huì)再受二次污染，使車用氣質(zhì)量穩(wěn)定。
　　五、結(jié)語(yǔ)

　　在選擇脫水方式時(shí)，一定要從整體考慮，作者根據(jù)多年CNG站設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，建議在使用進(jìn)口壓縮機(jī)且來(lái)氣質(zhì)量較穩(wěn)定時(shí)，采用低壓脫水方式；在使用國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)時(shí)，或來(lái)氣質(zhì)量不太穩(wěn)定時(shí)采用高壓脫水方式。

jeans2009

先回后看好習(xí)慣

小飛鳥(niǎo)

長(zhǎng)知識(shí)了    謝謝

bony1983

不錯(cuò)的資料哦

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謝謝分享。。。

zccrg001

非常有用，感謝分享

lin005

謝謝樓主分享！

maradentro

有用，感謝