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3A分子篩、活性氧化鋁-乙烯裂解氣脫水干燥劑

乙烯裝置中裂解氣、氫氣、碳二和碳三餾分的含水量不高，但要求脫水后物料的干燥度很高，均采用3A分子篩或活性氧化鋁為干燥劑的吸附法進行干燥。
3A分子篩或活性氧化鋁為干燥劑的技術(shù)指標(biāo)如下：

比表面積采用BET氮吸附法.

上圖是活性氧化鋁和3A分子篩吸附水分的等溫吸附曲線和等壓吸附曲線。分子篩是典型的平緩接近飽和值的郞格謬爾型等溫吸附曲線，在相對溫度達20%以上時，其平衡吸附量接近飽和值。但即使在很低的相對溫度之下，仍具有較大的吸附能力。而活性氧化鋁的吸附容量隨相對濕度變化而變化很大，在相對濕度超過60%時，其吸附容量高于分子篩。隨著相對濕度的降低，其吸附容量遠低于分子篩。由等壓曲線可見，在低于100℃的范圍內(nèi)，分子篩吸附容量受溫度的影響較小，而活性氧化鋁的吸附量受溫度的影響較大.
3A分子篩是離子型極性吸附劑，對極性分子特別是水有極大的親和力，易于吸附；而對于H₂、CH₄和碳三以上烴類均不易吸附。因而用于裂解氣和烴類干燥時，不僅烴的損失少，也可減少高溫再生時形成聚合物或結(jié)焦而使吸附劑吸附性能劣化。相反，活性氧化鋁可吸附碳四不飽和烴，不僅造成碳四烯烴損失，影響操作周期，而且再生時易形成聚合物或結(jié)焦而使吸附劑性能惡化。
下圖是裂解氣干燥時，經(jīng)多次干燥后吸附劑性能的劣化情況。3A分子篩劣化的主要原因是由于細孔內(nèi)鉀離子的入口被堵塞所致，循環(huán)初期劣化速度較快，以后慢慢趨向一個定值。其劣化度約為初始吸附量的30%左右。較活性氧化鋁為優(yōu)。目前，裂解氣干燥脫水均采用3A分子篩，而氫氣、碳二和碳三餾分脫水時，則3A分子篩與活性氧化鋁均有采用。

乙烯裝置正常操作中均以深冷分離所得甲烷餾分為再生氣，其露點在-70℃以下，按
此，再生溫度為200~220℃，裂解氣的干燥度*低可達-96℃~102℃之間。
在乙烯裝置開工運行中，當(dāng)甲烷餾分尚未合格時，不宜用甲烷作為再生氣。此時，一般用氮氣進行再生。為節(jié)省氮氣用量，一些裝置使用燃料氣壓縮機使氮氣循環(huán)使用。在這種情況下，氮氣露點在14~20℃之間（在0.35Mpa和38~40℃之下的飽和水量）。顯然，當(dāng)再生溫度達200℃以上，其干燥度仍可達到-70℃露點的要求。此外，在乙烯裝置試運轉(zhuǎn)期間進行系統(tǒng)干燥時，一般用干燥器出口空氣再生，此時可以達到較高的干燥度。