Диссертация (1172966), страница 28
Текст из файла (страница 28)
АОАвыпускаетсянесколькимимаркамииразнойформы:гранулированный,цилиндрический и шариковый (рисунок 3.29). АОА – один из самых дешевыхадсорбентов, – но его адсорбционная способность невысока. Достоинством АОАявляется высокая стойкость по отношению к капельной влаге, и поэтому он можетиспользоваться в качестве защитного слоя для силикагеля и цеолитов, которыепри попадании капельной влаги могут растрескиваться.Рисунок 3.29 – АОА в шариковой форме и в виде экструдатаАОА производится многими организациями в РФ (например, ОООНовомичуринский катализаторный завод, Ишимбайский СпециализированныйХимический Завод Катализаторов и другие) и за рубежом (наиболее известнымипоставщиками в РФ адсорбентов для осушки и очистки газа являются компанииBASF и Bayer).Характеристика отечественных адсорбентов на основе ОАО на примереООО Новомичуринский катализаторный завод представлена в таблице 3.9.213Таблица 3.9 – Характеристика активной окиси алюминия(ООО Новомичуринский катализаторный завод)Наименование показателяАО1.
Внешний вид2,8-8,0 (Шарики белого цвета)2. Диаметр гранул, мм2,8-8,03. Массовая доля гранул заданногодиаметра, % не менее0,65-0,80припри6. Удельная поверхность, м2/г, неменее7. Механическая прочностьраздавливании, МПа, не менее1,5-3,096,04. Насыпная плотность5. Массовая доля потерьпрокаливании(ППП)(800±10) ℃, %, не болееАО25,0280при6,08.
Скорость истирания, % масс. пылив минуту, не более:- поверхностного слоя- средняя9. Общий объём пор, см3/г не менее2600,50,30,520,5010. Статическая активность приадсорбциивлаги,мг/г,приотносительной влажности 60 %, неменее11011. Массовая доля суммы оксидовнатрия и калия в пересчёте на оксиднатрия, %, не менее-12. Массовая доля оксида железа, %,не более-Характеристика зарубежных адсорбентов на основе АОА на примерекомпании BASF и Bayer представлена в таблицах 3.10-3.12.Компания Bayer производит активный оксид алюминия под фирменноймаркой «Alumac».Адсорбенты на основе активного оксида (окиси) алюминия (алюмогелей)марок Alumac 1,5-3A, Alumac 2-5A и Alumac 4-8A, а также Alumac 2-5D, Alumac2,5-5D и Alumac 4-8D производятся по технологии «Bayer» (Байер) из214алюминиевой руды боксит. Производство оксида алюминия Alumac A и Alumac Dв форме шариков с гладкой поверхностью, с большой адсорбционной площадьюповерхности, с большим объемом пор и с высокими адсорбционнымихарактеристикамиведетсясиспользованиемдругойзапатентованнойиуникальной «Flash» (Флэш) технологии «Pechiney» (Пешине).Таблица 3.10 – Характеристика сорбента Alumac АЗначениеНаименование показателяAlumac 1,5-3 Alumac 2-5 Alumac 4-8AAAДиаметр шариков, мм1,5-32-54-8Массовая доля Al2O3, %93,893,893,8Массовая доля Na2O, %0,320,320,32444444555Удельная поверхность, м2/г320335330Насыпная плотность при рукавной загрузке, кг/м3800780760Насыпная плотность при плотной загрузке, кг/м3880860840Прочность гранулы на раздавливание, Н120190430Устойчивость к истиранию, %99,398,798212120,5Суммарный объем пор, см3/100гМассовая доля потерь при прокаливании (300-1000°С), %Статическая адсорбция при относительной влажности60 %, %215Таблица 3.11 – Характеристика сорбента Alumac DЗначениеНаименование показателяAlumac 2-5 Alumac 2,5-5DDAlumac 4-8DДиаметр шариков, мм2-52,5-54-8Массовая доля Al2O3, %93,593,593,5Массовая доля Na2O, %0,320,320,32Суммарный объем пор, см3/100г444444Массовая доля потерь при прокаливании (300-1000°С), %554,9Удельная поверхность, м 2/г335335330Насыпная плотность при плотной загрузке, кг/м3860860850Прочность гранулы на раздавливание, Н190210440Устойчивость к истиранию, %99,599,399,2Статическая адсорбция при относительной влажности60 %, %21,521,520,8Пример адсорбента типа BASF F-200 ECOFIL на основе ОАО фирмы«BASF» в шариковой форме представлен в таблице 3.12.Таблица 3.12 – Характеристка АОА BASF F-200 ECOFILХимический состав, % масс.Площадь поверхности, м2/гОбъем пор, см3/гРавновесная емкость при 25 °C, при относительнойвлажности 10 %, % масс.Равновесная емкость при 25 °C, при относительнойвлажности 80 %, % масс.Равновесная емкость при 25 °C, при относительнойвлажности 97 % масс.Насыпная плотность, кг/м3Прочность на сжатие, НСтандартный размер зерен, ммAl2O3 (93,1%) + SiO2 + Fe2O3 + Na2O3400,5822427691202,0-5,0В зависимости от состава газа регенерации и содержания в нем водырегенерацию ОАО наиболее часто осуществляют при температуре от 160 до220 °C.
В качестве газа регенерации используют осушенный газ при том же или216более низком давлении или влажный осушаемый газ при том же или пониженномдавлении.Адсорбенты на основе силикагеля. Силикагель представляет собойгидрогель кремниевой кислоты, обезвоженный различной степенью обводненияSiO2∙nH2O.Приполиконденсациикремниевойкислотыосуществляетсяформирование структурной сетки сфероподобных частиц коллоидных размеровот 2∙10-9 до 2∙10-8 м, которая сохраняется при высушивании гидрогеля кремневойкислоты с образованием жесткого кремнекислородного каркаса силикагеля.Пористая структура (удельная поверхность, объем пор, размер и распределениепор) и форма зерен силикагеля зависят от технологии его производства.Адсорбционная активность силикагеля наряду с пористой структурой объясняетсяналичием в его структуре групп Si-ОН. При нагревании силикагель легкодесорбируетпоглощенныевещества,восстанавливаяприэтомсвоиадсорбционные свойства.ПроизводимыенатерриторииРоссиипромышленныесиликагеликлассифицируют по ГОСТ 3956-76 по следующим критериям:−по форме зерен (гранулированные или кусковые)−по размерам зерен (крупные или мелкие)−по размерам пор (крупнопористые или мелкопористые).По характеру пористой структуры силикагели классифицируют по размерусреднего радиуса пор на крупно- (свыше 5∙10-9 м), средне- (от 5∙10-9 до 1,5∙10-9 м)и мелкопористые (от 1,5∙10-9 до 1,0∙10-9 м).По размеру фракций зерен гранулированные силикагели подразделяют на 2марки (7,0-2,7 и 3,5-1,0 мм), кусковые силикагели делят на 4 марки (7,0-2,7; 3,51,5; 2,0-0,25; 0,5-0,2 мм), а гранулированные – на 2 марки (7,0-2,7 и 3,5-1,0 мм).Для обозначения силикагелей в РФ используют буквенные сочетания:КСК – крупный силикагель крупнопористый,КСМ – крупный силикагель мелкопористый,КСС – крупный силикагель среднепористый,МСМ – мелкий силикагель мелкопористый и т.
п.217В зависимости от марки отечественных силикагелей их удельнаяповерхность находится в пределах от 300 до 750 м2/г, объем пор силикагелей ̶ от0,3 до 1,2 см3/г, насыпная плотность ̶от 0,4 до 0,9 г/см3: при этом длямелкопористых силикагелей ̶ от 0,7 до 0,8 г/см3, крупнопористых ̶ от 0,4 до0,5 г/см3. Теплоемкость силикагелей равна 0,92 кДж/(кг∙К), а теплопроводностьпри 30 °С равна 0,11 кДж/(м∙ч∙К).Силикагели обладают достаточно высокой механической прочностью, нетоксичные и могут регенерироваться при температурах от 110 до 200 °С.Сорбируемые при осушке и очистке газа углеводороды до бутанов,сероводород и оксиды углерода полностью десорбируются при регенерациисиликагеляиневлияютнаадсорбционнуюспособностьсиликагеля.Углеводороды С5+ более прочно удерживаются силикагелем и при регенерации неудаляются полностью, постепенно снижая адсорбционную активность.Одним из основных производителей и поставщиков силикагелей вшариковой форме для нефтегазовых компаний является Салаватский заводкатализаторов.Силикагели в гранулированной шариковой форме производят по ГОСТ3956-76, а адсорбент силикагелевый микропористый с упрочняющей добавкойоксида алюминия АСМ̶ по СТО 61182334-004-2011.
Характерный видсиликагелей представлен на рисунке 3.30.Рисунок 3.30 – Характерный вид силикагелей КСМГ, КСКГ и АСМ218Технические характеристики силикагелей представлены в таблицах 3.13 и3.14.Таблица 3.13 – Физико-химические свойства силикагелей КСМГ и КСКГПоказателиВнешний вид:Массовая доля зеренпри размере зерен 2,87,0 мм, %Механическаяпрочность, %:Насыпная плотность,г/дм3:Влагоемкость(адсорбционнаяактивность),%̶ при относительнойвлажности20%:̶при относительнойвлажности40%:̶ при относительнойвлажности60%:̶ при относительнойвлажности 100 %:Массовая доля потерипри высушивании, %:КСМГВысший сортСтекловидныепрозрачные илиматовые зернаовальной,сферической илинеправильнойформы отбесцветного досветлоокрашенногоцветаКСКГне менее 941 сортСтекловидныепрозрачные илиматовые зернаовальной,сферической илинеправильнойформы отбесцветного дотемного цвета счернымивключениямине менее 94Стекловидныепрозрачные илиматовые зернаовальной,сферической илинеправильнойформы отбесцветного дотемного цвета счернымивключениямине менее 94не менее 98не менее 94не менее 86не менее 760не менее 720не менее 400не менее 9,5не менее 9,0—не менее 18,5не менее 16,0—не менее 30,0не менее 25,0——не более 8—не более 10не менее 70,0не более 5219Таблица 3.14 – Физико-химические свойства адсорбента АСМВнешний вид:Удельная поверхность, м2/гМассовая доля фракций размером2,8-7,0 мм, %Насыпная плотность, г/см3Влагоёмкость при относительнойвлажности 100 %, %, :Динамическаяадсорбционнаяемкостьпопарамн-гептана(при Р=5,0 МПа и С7=3,5 г/м3), масс.%Точка росы по влаге, °СМеханическаяпрочностьприраздавливании, МПаМеханическаяпрочностьнаистирание,масс.%- поверхностного слоя (за 5 мин.)- средняя (за 45 мин.)Высший сортПервый сортСтекловидные прозрачные или матовые зёрнаовальной, сферической или неправильной формы,цвет от бесцветного до тёмно-коричневого счёрными включениями.не менее 600не менее 550не менее 90не менее 85в пределах 0,7-0,9не менее 45в пределах 0,6-0,7не менее 40не менее 8,0не менее 7,5не менее минус 40не менее 1,0не менее минус 40не менее 0,8не более 1,75не более 0,5не более 1,75не более 0,5Также выпускается адсорбент силикагелевый микропористый влагостойкийАСМ-ВС по СТО 61182334-012-2012 для использования в качестве защитногослоя от капельной влаги для АСМ в процессе одновременной осушки иотбензинивания природного газа на установках подготовки газа к транспорту(таблица 3.15).Таблица 3.15 – Характеристика адсорбента АСМ-ВС:ПараметрУдельная поверхность, м2/г, в пределахМассовая доля фракций размером 2,8-7,0 мм, %Насыпная плотность, г/см3, не менееМеханическая прочность %, не менееМассовая доля потерь при высушивании, % не болееВлагоемкость, %, не менее при относительной влажности:20 %40 %60 %Значение400900,694101,02,06,0220Также для осушки газов находят широкое применение силикагели вгранулированной шариковой форме фирмы «BASF» (таблица 3.16).При Rh80%6,56,54442424242Отсев на износ, %(вес.)0,40,40,450,45При Rh10%Прочностьна сжатие, Н750750650650N стандартныйN+ улучшенныйWS влагостойкийWS+ улучшенныйРавновесная емкостьдля водяного парапри 25 °C, % (вес.)Насыпная плотность, кг/лСорт силикагеляПлощадьповерхности,м²/гОбъем пор, см³/гТаблица 3.16 – Характеристика силикагелей фирмы BASF0,80,80,70,72002301201500,050,030,050,03Мелкопористый силикагель марок N и N+ используется в качествеадсорбента основного осушающего объемного слоя, а защита основногообъемного слоя адсорбента от разрушения капельной влагой осуществляется спомощью силикагеля марок WS и WS+.Адсорбенты на основе цеолитов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
