分子筛失活的原因分析及预防措施

分子筛失活的原因分析

　　从分子筛的吸附原理中可知，影响分子筛吸附能力的有以下几个主要因素：分子筛型号，温度，压力，吸附层厚度，吸附相，流速，吸附物浓度，再生程度以及杂质，在特定的生产装置中，由子许多因素被设计限定了范围，所以影响因素被缩小为吸附物浓度，流速.再生程度和杂质四个方面分别进行讨论。

　1、吸附物浓度：从理论上讲，当吸附物浓度升高时，分子筛的有效能力增加，但是这只话田子低浓度。在生产装置中，由子受总吸附容量的限制，设计吸附物浓度总是被限制在某数值以下。而在具体的生产中，吸附物浓度会受各种因素影响，如天气、设备、操作等，往往会造成吸附物浓度超标，这样就会使分子筛的使用时间缩短，提前失活。

　　2、流速：在分子筛的设计和使用中，流速均被设计在湍流范国内，如果流速在层流范国内，则气流分布就可能产生沟流，造成吸附物非吸附性突破。故流速越高，则分子筛的吸附效果就越差。同时，流速高还会使分子筛颗粒间发生剧烈的相互碰撞，降低分子筛的机械强度，严重的会造成粉化。在生产中，较常出现分子筛由于流速高而损坏这一现象的，往往是由子分子筛的切换太快，造成分子筛受压突变，分子筛上下压差增大，引起分子筛颗粒间剧烈碰撞。

　　3、杂质：大气中主要含氧、氮、氩等气体，且它们的含量基本不变。但大气中还有各种各样的杂质，它们的含量会因地理环境不同而不同，还受天气、风向和季节等影响。特别是在工厂林立的工业区，空气中杂质的含量就更高，而且种类多。还有在生产过程中，由于工艺或机械的要求，会造成某些物质泄漏到压缩空气中。这时当杂质被吸附在分子筛孔内时，由于部分杂质与分子筛的吸附力特别强，即使再生也不易排除。在再生时，还有些杂质受高温作用而在微孔内发生化学变化，产生的物质吸附在微孔内，造成微孔的空间成少，分子筛的活性自然就降低，时间一长分子筛的活性就彻底消先。

　　4、再生效果：分子筛的再生彻底，它的活性就恢复得越好，吸附力也就越高。再生时间短，再生效果就不好。在生产中，当分馏塔工况发生变化时，可能导致再生气量不足，则被吸附物质解吸不完全，分子筛的活性就降低。

　　在某些空分装置里，对再生气体的加热是采用蒸气加热的。在再生时，由于加热器的损坏，使蒸汽泄漏到再生气体中，因而，再生气体含有大量水份。从图1和图2中可以看出，分子筛对水的吸附力很强，而且有效吸附力与温度的依赖关系不大。即使在200℃时，吸附力还很显著，而且有较高的保持能力。在实际生产中，再生温度一般控制在170~220℃。所以，再生加热器泄漏后，再生过程反而变成了分子筛吸附水的过程。再生后的分子筛中仍吸附有大量的水份。当分子筛重新进行吸附操作时，其活性必然下降，有可能让水等物质进入分馏塔，并造成危害。

　　分子筛失活的预防措施：

　　通过上述分子筛失活原因的分析，应相应制定些措施加以预防。

　　1、加强排水工作：吸附物浓度升高超标时，呈会造成吸前穿透，但不会使分子筛彻底失活，通过再生可以使其恢复活性，在操作中应加强排水工作，尽量減少进入分子筛的水份，尤其是在湿度高的雨天。还要控制好压缩机的各级冷却湿度，把水汽形成水而排走。至于大气中的碳氢化合物的含量就不是人能控制的。

　　2、正确切换分子筛：分子筛的切换是导致分子筛机械强度降低及粉化的一个主要因素，因而在切换时要正确操作，要缓慢地升压和降压，切勿过急升降压，这样就不会损坏分子筛。

　　3、防止水份的入侵：这一措施主要是针对使用蒸汽加热器的空分装置，要对加热器定期检査，利用水份分析器定期分析再生气中的水份含量，在年度大检修时对加热器进行減压和探伤，确保设备完好，杜绝泄漏。

　　4、加强空气过滤：杂质是导致分子筛失活的一个主要原因，它对分子筛的危害很大，会使分子筛彻底失活。为了減少杂质的污染，一方面可以取消用油对压缩机缸体的润滑。另一方面，要加强空气压缩机入口附近的大气管理，保持空气清洁度，同时在空气进入压缩机前应安装足够的过滤设备，并对其进行定期清洗。