摘要:針(zhen)對(dui)傳(chuan)統(tong)的(de)天(tian)然(ran)氣(qi)過(guo)濾(lv)分(fen)離(li)器(qi)存(cun)在(zai)孔(kong)隙(xi)率(lv)低(di)，比(bi)表(biao)麵(mian)積(ji)小(xiao)
，過(guo)濾(lv)速(su)度(du)慢(man)
，過(guo)濾(lv)周(zhou)期(qi)短(duan)，濾(lv)芯(xin)再(zai)生(sheng)能(neng)力(li)差(cha)，濾(lv)芯(xin)價(jia)格(ge)高(gao)和(he)壽(shou)命(ming)短(duan)等(deng)問(wen)題(ti)，對(dui)10種不同性能的天然氣濾材進行了性能試驗研究。從分析研究綜合價格、反衝洗效果和可再生性能等因素來看，複合金屬濾材的效果良好。試驗表明，3 和5 複合金屬濾材效果最好，對粒徑1 Ixm以上機械雜質的分離效率達到98．9％ ，3I．Lm以上的機械雜質分離效率達到99．2％ 
，5 Ixm以上的機械雜質分離效率達到999％ ；對粒徑1、3、5 Ixm以上液體水的分離效率分別達到98．5％ 、99．1％ 、99．9％ 。
    關鍵詞:複合金屬濾材    天然氣過濾器    反洗   試驗研究
    引 言
    隨著天然氣在世界能源中發展步伐的加快，天然氣工業處理不論是脫硫、脫水
、硫磺回收，還是尾氣處理均大體配套相同，但天然氣輸送係統中各計量站
、壓氣站、中間清管站的前端分離和天然氣淨化係統的前端分離，一直沒有一種價廉質優
、能neng重zhong複fu使shi用yong的de天tian然ran氣qi分fen離li係xi統tong
，傳chuan統tong的de天tian然ran氣qi過guo濾lv分fen離li器qi一yi般ban采cai用yong剛gang性xing過guo濾lv介jie質zhi，其qi過guo濾lv精jing度du高gao，但dan孔kong隙xi率lv低di，比bi表biao麵mian積ji小xiao，過guo濾lv速su度du慢man，過guo濾lv周zhou期qi短duan
，濾lv芯xin再zai生sheng能neng力li差cha，濾lv芯xin被bei堵du達da到dao設she計ji壓ya差cha時shi隻zhi能neng更geng換huan，不bu僅jin費fei工gong費fei時shi
，且qie濾lv芯xin價jia格ge高gao，壽shou命ming短duan，對dui條tiao件jian惡e劣lie的de氣qi礦kuang，現xian有you國guo產chan濾lv芯xin使shi用yong壽shou命ming隻zhi有you3個月，國外PALL公司生產的濾芯壽命可以長達2 a，但價格昂貴，導致天然氣過濾作業成本過高

，難以適應天然氣工業大規模、長距離的輸送要求¨ 。針對天然氣淨化前端過濾分離器的不足，2002年(nian)中(zhong)國(guo)石(shi)油(you)集(ji)團(tuan)科(ke)技(ji)發(fa)展(zhan)部(bu)立(li)項(xiang)由(you)江(jiang)漢(han)機(ji)械(xie)研(yan)究(jiu)所(suo)進(jin)行(xing)可(ke)再(zai)生(sheng)式(shi)天(tian)然(ran)氣(qi)過(guo)濾(lv)分(fen)離(li)器(qi)的(de)研(yan)製(zhi)。筆(bi)者(zhe)通(tong)過(guo)對(dui)國(guo)內(nei)外(wai)天(tian)然(ran)氣(qi)過(guo)濾(lv)濾(lv)材(cai)的(de)性(xing)能(neng)研(yan)究(jiu)，獲(huo)得(de)2種複合金屬濾材，應用於可反洗再生天然氣過濾分離器
，在四川氣礦試驗獲得了較好效果。
     試驗研究
     1．濾材的選擇
    筆者對天然氣濾材進行了全麵的調查與研究，從非金屬濾材、纖維濾材、金屬濾材人手，收集並評價了陶瓷、玻璃纖維、複合金屬等多種性能優良的濾材數l0種
，通過試驗初步選出l0種不同性能的複合金屬濾材
，進行了深入的試驗和研究。
    2．綜合分析
    (1)從價格看，聚丙烯纖維層壓濾管元件單價最低，其次為聚丙烯膜、聚四氟乙烯膜，最貴為複合金屬網濾管，同樣外徑下其單價為聚丙烯纖維層壓濾管元件的20～30倍；
    (2)從cong過guo濾lv元yuan件jian的de單dan件jian麵mian積ji看kan，聚ju丙bing烯xi纖xian維wei層ceng壓ya濾lv管guan為wei圓yuan柱zhu形xing深shen層ceng過guo濾lv層ceng壓ya濾lv管guan
，其qi過guo濾lv元yuan件jian過guo濾lv麵mian積ji隻zhi與yu圓yuan柱zhu體ti麵mian積ji和he過guo濾lv元yuan件jian長chang度du有you關guan，單dan個ge元yuan件jian有you效xiao過guo濾lv麵mian積ji最zui小xiao，濾lv管guan也ye可ke以yi采cai用yong折zhe疊die型xing式shi，單dan個ge元yuan件jian過guo濾lv麵mian積ji可ke增zeng大dal0倍以上。
    (3)從反衝洗效果看，聚丙烯纖維層壓濾管為圓柱形深層過濾層壓濾管
，基本上不能反衝洗，元件隻能拆卸進行表麵衝洗，能重複使用2～3次ci。其qi餘yu過guo濾lv元yuan件jian均jun可ke進jin行xing正zheng衝chong洗xi和he反fan衝chong洗xi，特te別bie是shi複fu合he金jin屬shu網wang濾lv管guan，其qi正zheng衝chong洗xi和he反fan衝chong洗xi條tiao件jian範fan圍wei寬kuan，衝chong洗xi效xiao果guo好hao，可ke多duo次ci使shi用yong。以yi綜zong合he價jia格ge和he反fan衝chong洗xi效xiao果guo看kan

，複fu合he金jin屬shu網wang濾lv管guan
效果最好

，雖然其一次投資較大，但是它既能滿足天然氣過濾的要求，且能長期使用。
    (4)xianyoutianranqiguolvfenlishebeizhongdeguolvyuanjianjibenshangshiyongjubingxixianweicengyalvguanheleisideyuanzhuxingshencengguolvcengyalvguan，douyanyongwoshifenliqixiangyingjiegou。bizhexiquqitaxingyezhongchengshuxianjindejingyanhejishu
，caiyongzhishui、製藥
、製酒行業中的濾管―― 複合金屬網濾管聚丙烯膜
、聚四氟乙烯膜，均能滿足天然氣過濾設備的要求。
    (5)複合金屬濾材是采用多層金屬編織絲網為原料，通過特殊的疊層設計、複合壓製和真空(或保護氣氛)燒結等工藝製備而成的一種新型多孔結構與功能的材料。它既能保持普通金屬編織絲網孔隙結構簡單、網孔尺寸均勻的特性
，又克服了強度低、整體性差、網孔形狀不穩定等不足，還可以靈活地對材料的孔隙尺寸、滲透性能和機械強度進行合理匹配與設計，其綜合特性明顯優於複合金屬粉末
、陶瓷
、纖維、濾紙、濾布等類型多孔材料。
    複fu合he金jin屬shu濾lv材cai通tong過guo高gao溫wen擴kuo散san燒shao結jie固gu定ding網wang孔kong的de多duo層ceng濾lv網wang結jie構gou，其qi過guo濾lv機ji製zhi以yi表biao層ceng網wang孔kong和he濾lv餅bing捕bu捉zhuo為wei主zhu
，由you單dan層ceng較jiao細xi金jin屬shu絲si網wang燒shao結jie形xing成cheng的de過guo濾lv層ceng屬shu於yu直zhi接jie攔lan截jie過guo濾lv
，其qi優you點dian是shi將jiang具ju有you一yi定ding尺chi寸cun分fen布bu的de雜za質zhi顆ke粒li直zhi接jie攔lan截jie在zai濾lv網wang外wai層ceng表biao麵mian
，形xing成cheng一yi層ceng均jun勻yun濾lv餅bing
，隨sui著zhe濾lv餅bing的de逐zhu漸jian形xing成cheng
，又you可ke以yi攔lan截jie更geng小xiao規gui格ge的de顆ke粒li；濾材料表麵形態均勻規則，網孔內部孔道光滑，既有利於濾餅層的快速形成，又便於濾渣的清除分離，因而可以獲得過濾精度高、可靠性好

、工藝過程穩定的效果，還具有承壓強度高、操作壓降小
、lvbingxingchengjunyunheshiyufanchongxicaozuodengtedian，juyouyouyidefanxizaishengtexing，keyichangqifanfushiyong
，tebieshiyongyuxitonglianxuhuayunxinghezidonghuacaozuo，bingqieyiyuchengxing

、加工和焊接，組裝方便，可製成各種形式的過濾元件。
    從綜合價格、反衝洗效果和可再生性能等因素看，複合金屬濾材的效果最好。
    3．試驗設備
    試驗裝置有SzD一1散射光台式濁度儀，測量範圍0―100 NTU；AX204電子天平，測量精度1／10萬g；z―0．3／7―1空氣壓縮機
，排氣壓力0．7MPa，標準排氣量0．3 m ／min
；E2Hl024一P―W102單螺杆泵；LZB一25玻璃轉子流量計，測量範圍1―10m3 ／h(氣體)。
    4．試驗流程
    采用複合金屬膜片過濾裝置為中心試驗裝置，試驗目的是考察複合金屬在氣體過濾、汙水過濾及反洗再生效果的性能。複合金屬過濾性能試驗流程見圖1。
                  
    試驗采用HIR一10粉塵，試驗對象為10種複合金屬膜片，膜片大小為Φ58mm。表1列出10種複合金屬膜片基本技術參數。
                  
    將試件放人過濾試驗裝置中，將粉塵放人噴嘴人口處，啟動空壓機，在流量14．2 L／min條件下，流量計測量氣體流量，每小時測試1次。