1. Effet d'une teneur en eau excessive sur l'activité des tamis moléculaires
La fonction principale du purificateur d'air par séparation est d'éliminer l'humidité et les hydrocarbures afin de fournir de l'air sec aux systèmes suivants. L'équipement se présente sous la forme de deux compartiments horizontaux superposés. La hauteur de remplissage de la couche inférieure d'alumine activée est de 590 mm, tandis que celle de la couche supérieure de tamis moléculaire 13X est de 962 mm. Ces deux purificateurs sont montés en alternance. L'alumine activée adsorbe principalement l'eau présente dans l'air, tandis que le tamis moléculaire utilise son principe d'adsorption sélective pour adsorber les hydrocarbures. D'après la composition et les propriétés d'adsorption du tamis moléculaire, l'ordre d'adsorption est le suivant : H₂O > H₂S > NH₃ > SO₂ > CO₂ (gaz alcalins) et H₂O > C₃H₆ > C₂H₂ > C₂H₄, CO₂, C₃H₈ > C₂H₆ > CH₄ (hydrocarbures). On constate ainsi que le tamis moléculaire présente la plus forte capacité d'adsorption pour les molécules d'eau. Cependant, la teneur en eau du tamis moléculaire est trop élevée, et l'eau libre cristallise à son contact. La température (220 °C) fournie par la vapeur à 2,5 MPa utilisée pour la régénération à haute température ne suffit pas à éliminer cette eau cristalline. Les pores du tamis moléculaire sont alors saturés par les molécules d'eau cristalline, ce qui l'empêche de continuer à adsorber les hydrocarbures. Par conséquent, le tamis moléculaire se désactive, sa durée de vie est réduite, et les molécules d'eau pénètrent dans l'échangeur de chaleur à plaques basse pression du système de rectification. Elles provoquent le gel et l'obstruction des canaux d'écoulement, ce qui perturbe la circulation de l'air et l'efficacité du transfert thermique, et peut, dans les cas les plus graves, rendre l'appareil inopérant.
2. Effet du H2S et du SO2 sur l'activité des tamis moléculaires
Du fait de l'adsorption sélective des tamis moléculaires, outre leur forte capacité d'adsorption des molécules d'eau, leur affinité pour le H₂S et le SO₂ est supérieure à leur capacité d'adsorption du CO₂. Le H₂S et le SO₂ occupent la surface active du tamis moléculaire et réagissent avec ses composants acides, ce qui entraîne son empoisonnement et sa désactivation, réduisant ainsi sa capacité d'adsorption et sa durée de vie.
En résumé, la teneur excessive en humidité, en H₂S et en SO₂ dans l'air sortant de la tour de refroidissement de l'unité de séparation d'air est la principale cause de l'inactivation du tamis moléculaire et de la réduction de sa durée de vie. Grâce à un contrôle rigoureux des indicateurs de procédé, à l'ajout d'un analyseur d'humidité à la sortie de l'unité de purification, au choix judicieux du fongicide, à son dosage précis et opportun, à l'ajout d'eau brute à la tour de refroidissement, à l'analyse régulière des fuites de l'échangeur de chaleur et à d'autres mesures, le fonctionnement sûr et stable de l'unité de purification peut être assuré par une détection, une alerte et un réglage rapides, garantissant ainsi une utilisation optimale du tamis moléculaire.
Date de publication : 24 août 2023
