CNG站天然气高、低压脱水装置简述

摘 要

在CNG充气站中,天然气的脱水设备必不可少,脱水的深度且至关重要,无论高压、低压脱水其处理后的干气露点应达到-600℃ ,才能保证CNG站的正常生产

在CNG充气站中,天然气的脱水设备必不可少,脱水的深度且至关重要,无论高压、低压脱水其处理后的干气露点应达到-600℃,才能保证CNG站的正常生产。笔者从事CNG充气站的天然气脱水研制与开发已多年,就以下几个方面分别对高低压脱水装置作以论述。

1、对压缩机的影响
低压脱水也称前置脱水,设备处于压缩机前端,因此,进入压缩机的气体为纯净干气。由于气体纯净,气体对压缩机不造成磨损,延长压缩机的使用寿命;由于气体干燥,又提高了压缩机的产气效率。而高压脱水处于压缩机的末端,未经处理过的天然气会造成压缩机阀件及活塞的过早磨损,从而降低产气量。由于压缩机的潤滑油对高压脱水吸附剂会造成污染,吸附周期随时在缩短,无法按规律操作,湿气很容易进入储气罐,造成加气冰堵,分子筛在高温高压下运行很容易老化,其粉尘会对售气机及阀件造成磨损。
2、单塔吸附量
根据目前城市管网天然气的压力和含水量,低压脱水装置每小时处理量可在1000~6000方。若同样数量的吸附剂,原料气按0.3MPa的饱和气运行,其单塔吸附量为2~4万方;按0.3MPa的-30 0 C相对干气运行,单塔吸附量为10~20万方。但是,不论原料气为饱和气或-30 0 C的相对干气,高压脱水单塔吸附量一般只在1~1.5万方。
3、吸附剂的寿命
影响分子筛的寿命有两个,再生次数和污染。分子筛的再生次数为400次左右,低压脱水装置由于吸附周期长,相对高压脱水装置的再生次数少,分子筛使用的时间长。而压缩机工作时未被分离干净的油分子不会给吸附剂造成污染,又延长了吸附剂的使用寿命,减少了因更换吸附剂造成的不必要经济损失。且同样的吸附量高压脱水的再生次数是低压脱水2~15倍。压缩机工作时未被分离干净的油分子会给吸附剂造成污染。从目前CNG站运行情况看,高压脱水每半年到一年要换一次吸附剂,低压脱水在3~10年换一次。
4、再生成本
由于低压脱水装置采用国际先进的闭式循环再生工艺,利用系统内的一点余气作循环加热、换热、分离等过程,可完成吸附剂的再生;同时采用内置式电炉加热,不会造成热量损失,缩短了再生时间,降低了再生费用。高压脱水装置则利用高压气降压,外置电炉作再生,能耗和热损失大。其再生过程的成本高于低压脱水的十倍左右。高压脱水再生须压缩机连续工作六小时以上,低压脱水再生过程则与压缩机的运行无关。
5、安全性与维修
低压脱水装置压力低,安全可靠,维修及更换配件容易,而且材料费用低。高压脱水装置对维修人员技术及责任心要求很高,如有半点差错对设备及人员造成伤害。其配件质量要求高,使用寿命短,配件更换不便。目前已发生过高压脱水暴炸,压力表打坏,接头崩掉。
6、体积与重量:低压脱水装置的体积与重量较高压脱水装置大。
7、通过几年CNG站的运行,四川已有几个站把高压脱水换成低压脱水装置了。事实说明,低压脱水远优于高压脱水。