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，天然氣的脫水設備必不可少，脫水的深度至關重要，經脫水處理后的天然氣水露點，應達到-55℃，這樣才能滿足天然氣作為汽車燃料的要求，同時才能確保給汽車加氣時售氣機不發生冰堵。
　　目前，最常用的脫水設備有兩種，一是低壓脫水裝置，本裝置在壓縮機前對低壓天然氣進行脫水處理，另一種是高壓脫水裝置，本裝置在壓縮機后對高壓天然氣進行脫水處理，本文對這兩種脫水方式進行比較，對在CNG站設計中合理的設備配置提供一點建議。
　　二、高壓脫水裝置

　　高壓脫水裝置工作原理包含吸附過程和再生過程。
　　1、吸附過程：經壓縮機末級壓縮后的高壓天然氣通過分離冷卻后，進入脫水裝置由分離過濾器分離可能存在的游離水、游離由和雜質，再進入吸附塔，塔內的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順序控制盤進入儲氣系統或計量加氣系統。
　　2、再生過程：當分子篩正常吸附1000M3左右壓縮天然氣后，應對其進行再生處理。其流程為：自調壓閥前取0.45MPa低壓氣到脫水裝置的電加熱器，將溫度升至250℃-280℃后的再生氣進入再生塔，低壓再生氣帶出分子篩所吸附的水分經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。

高壓脫水裝置技術參數

天然氣處理量	進口壓力	天然氣進氣溫度	脫水后天然氣露點
10000～20000m3	＜25MPa	＜45℃	＜-70℃
再生時間	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，確保車用天然氣需要的低露點氣質要求，下表為低壓脫水裝置的技術參數。

低壓脫水裝置技術參數

天然氣處理量	進口壓力	天然氣進氣溫度	脫水后天然氣露點
10000～20000m3	＜1.6MPa	＜40℃	＜-60℃
再生時間	冷卻方式	再生方式	吸附總量
6h	水冷(風冷)	閉式循環	3～10萬m3

　　四、兩種方式的對比

　　1、對壓縮機的影響
　　低壓脫水也稱前置脫水，設備處于壓縮機前端，因此，進入壓縮機的氣體為純凈的干氣，無雜質的氣體對壓縮機不造成磨損，可延長壓縮機的使用壽命。由于氣體中無水份，又提高了壓縮機的產氣效率。而高壓脫水處理壓縮機的末端，未經精處理的濕氣和雜質會造成壓縮機閥件及活塞的過早磨損和降低產氣量。
　　2、處理量和吸附周期
　　根據原料氣的壓力和含水量，低壓脫水裝置，每小時處理量可在1000～3000NM，吸附周期為4～15萬方，對于日產量10000方的CNG站來說，平均每周作一次再生，高壓脫水吸附量一般在1～1.5萬方，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，相對高壓脫水裝置的再生次數少，同時，壓縮機工作時未被分離干凈的油分子不會給吸附機造成污染，延長了吸附劑的使用壽命，降低了因更換吸附機和停產給用戶造成經濟損失，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再生工藝，利用系統內的一點余氣作循環加熱、換熱、分離等過程，完成吸附劑的再生，同時采用內置式電爐加熱不會造成熱量損失，可縮短了再生時間。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、運行成本及維修
　　更換低壓脫水裝置的球閥和密封件遠比更換高壓密封件容易，而且材料費也低。
　　6、處理效果
　　低壓脫水處理天然氣易受天然氣氣質影響，若來氣含水量不穩下，會影響脫水效果，同時，由于天然氣經壓縮機壓縮后(特別是國產壓縮機)有時會帶出一些雜質，會影響車用氣質量，而高壓脫水是在壓縮機后進行處理，處理后的天然氣不會再受二次污染，使車用氣質量穩定。
　　五、結語

　　在選擇脫水方式時，一定要從整體考慮，作者根據多年CNG站設計經驗，建議在使用進口壓縮機且來氣質量較穩定時，采用低壓脫水方式；在使用國產壓縮機時，或來氣質量不太穩定時采用高壓脫水方式。

jeans2009

先回后看好習慣

小飛鳥

長知識了    謝謝

bony1983

不錯的資料哦

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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