在CNG充氣站中,天然氣的脫水設(shè)備必不可少,脫水的深度且至關(guān)重要,無(wú)論高壓、低壓脫水其處理后的干氣露點(diǎn)應(yīng)達(dá)到-600℃,才能保證CNG站的正常生產(chǎn)。筆者從事CNG充氣站的天然氣脫水研制與開發(fā)已多年,就以下幾個(gè)方面分別對(duì)高低壓脫水裝置作以論述。
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)的氣體為純凈干氣。由于氣體純凈,氣體對(duì)壓縮機(jī)不造成磨損,延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命;由于氣體干燥,又提高了壓縮機(jī)的產(chǎn)氣效率。而高壓脫水處于壓縮機(jī)的末端,未經(jīng)處理過(guò)的天然氣會(huì)造成壓縮機(jī)閥件及活塞的過(guò)早磨損,從而降低產(chǎn)氣量。由于壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油對(duì)高壓脫水吸附劑會(huì)造成污染,吸附周期隨時(shí)在縮短,無(wú)法按規(guī)律操作,濕氣很容易進(jìn)入儲(chǔ)氣罐,造成加氣冰堵,分子篩在高溫高壓下運(yùn)行很容易老化,其粉塵會(huì)對(duì)售氣機(jī)及閥件造成磨損。
2、單塔吸附量
根據(jù)目前城市管網(wǎng)天然氣的壓力和含水量,低壓脫水裝置每小時(shí)處理量可在1000~6000方。若同樣數(shù)量的吸附劑,原料氣按0.3MPa的飽和氣運(yùn)行,其單塔吸附量為2~4萬(wàn)方;按0.3MPa的-30 0 C相對(duì)干氣運(yùn)行,單塔吸附量為10~20萬(wàn)方。但是,不論原料氣為飽和氣或-30 0 C的相對(duì)干氣,高壓脫水單塔吸附量一般只在1~1.5萬(wàn)方。
3、吸附劑的壽命
影響分子篩的壽命有兩個(gè),再生次數(shù)和污染。分子篩的再生次數(shù)為400次左右,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,分子篩使用的時(shí)間長(zhǎng)。而壓縮機(jī)工作時(shí)未被分離干凈的油分子不會(huì)給吸附劑造成污染,又延長(zhǎng)了吸附劑的使用壽命,減少了因更換吸附劑造成的不必要經(jīng)濟(jì)損失。且同樣的吸附量高壓脫水的再生次數(shù)是低壓脫水2~15倍。壓縮機(jī)工作時(shí)未被分離干凈的油分子會(huì)給吸附劑造成污染。從目前CNG站運(yùn)行情況看,高壓脫水每半年到一年要換一次吸附劑,低壓脫水在3~10年換一次。
4、再生成本
由于低壓脫水裝置采用國(guó)際先進(jìn)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,可完成吸附劑的再生;同時(shí)采用內(nèi)置式電爐加熱,不會(huì)造成熱量損失,縮短了再生時(shí)間,降低了再生費(fèi)用。高壓脫水裝置則利用高壓氣降壓,外置電爐作再生,能耗和熱損失大。其再生過(guò)程的成本高于低壓脫水的十倍左右。高壓脫水再生須壓縮機(jī)連續(xù)工作六小時(shí)以上,低壓脫水再生過(guò)程則與壓縮機(jī)的運(yùn)行無(wú)關(guān)。
5、安全性與維修
低壓脫水裝置壓力低,安全可靠,維修及更換配件容易,而且材料費(fèi)用低。高壓脫水裝置對(duì)維修人員技術(shù)及責(zé)任心要求很高,如有半點(diǎn)差錯(cuò)對(duì)設(shè)備及人員造成傷害。其配件質(zhì)量要求高,使用壽命短,配件更換不便。目前已發(fā)生過(guò)高壓脫水暴炸,壓力表打壞,接頭崩掉。
6、體積與重量:低壓脫水裝置的體積與重量較高壓脫水裝置大。
7、通過(guò)幾年CNG站的運(yùn)行,四川已有幾個(gè)站把高壓脫水換成低壓脫水裝置了。事實(shí)說(shuō)明,低壓脫水遠(yuǎn)優(yōu)于高壓脫水。
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