空分装置净化系统分子筛失活的原因

1、水分含量过高对分子筛活性的影响
空分装置净化器的主要作用是除去空气中的水分和碳氢化合物成分，为后续系统提供干燥空气。设备结构为卧式双层床形式，下层活性氧化铝装填高度590mm，上层13X分子筛装填高度962mm，两台净化器相互切换。其中，活性氧化铝主要吸附空气中的水分，分子筛利用其分子选择性吸附原理吸附碳氢化合物。根据分子筛的物质组成和吸附性能，其吸附顺序为：H2O>H2S>NH3>SO2>CO2（碱性气体吸附顺序）；H2O>C3H6>C2H2>C2H4、CO2、C3H8>C2H6>CH4（碳氢化合物吸附顺序）。可见，其对水分子的吸附性能最强。但分子筛含水量过高，自由水会随分子筛形成结晶水，高温再生所用的2.5MPa蒸汽提供的温度（220℃）仍然无法除去这部分结晶水，分子筛的孔径被结晶水分子占据，无法继续吸附烃类，导致分子筛失活，使用寿命缩短，并且水分子进入精馏系统低压板式换热器，造成换热器流道冻堵，影响换热器气流通道和传热效果，严重时导致装置无法正常运行。
2. H2S和SO2对分子筛活性的影响
由于分子筛的选择性吸附，除了对水分子有较高的吸附性能外，它对H2S和SO2的亲和力也优于对CO2的吸附性能。H2S和SO2占据了分子筛的活性表面，其中的酸性组分与分子筛发生反应，会导致分子筛中毒失活，使分子筛的吸附能力下降，缩短分子筛的使用寿命。
综上所述，空分空冷塔出口空气中水分、H2S及SO2气体含量超标是造成分子筛失活、使用寿命缩短的主要原因。通过严格控制工艺指标、增设净化器出口水分测定仪、合理选择杀菌剂种类、及时定量投加杀菌剂、向水冷塔添加原水、定期取样分析换热器泄漏情况等措施，对净化器的安全稳定运行能起到及时发现、及时预警、及时调整的目的，在很大程度上保证了分子筛的使用效率。