I setacci molecolari di zeolite svolgono un ruolo cruciale nella lavorazione del gas naturale svolgendo funzioni chiave di purificazione (come disidratazione, desolforazione e decarbonizzazione ecc.) attraverso l'adsorbimento selettivo, migliorando quindi la qualità del gas naturale e garantendo un trasporto sicuro.
Disidratazione del gas naturale
Il gas naturale viene prodotto con vapore acqueo e trasporta anche una certa quantità di acqua liquida. La presenza di acqua nel gas naturale è una cosa molto negativa, che rende necessaria la disidratazione del gas naturale. Per esempio:
L'acqua e il metano formano ghiaccio-come idrati solidi a bassa temperatura e alta pressione (come nel trasporto di condotte o nei processi di liquefazione), che possono intasare valvole, condutture e apparecchiature, causando interruzioni del trasporto.
L'acqua reagisce con l'idrogeno solforato o l'anidride carbonica nel gas naturale per produrre sostanze acide (acido solforico, acido carbonico), che accelerano la corrosione di tubi e apparecchiature metalliche e ne riducono la durata.
Quando il gas naturale necessita di un raffreddamento profondo, poiché il gas naturale liquefatto (GNL) deve essere raffreddato a -162 gradi, l'umidità residua si congela e danneggia apparecchiature chiave come gli scambiatori di calore criogenici.
I setacci molecolari, con la loro dimensione uniforme dei pori, assorbono preferenzialmente le molecole d'acqua. La capacità di assorbimento dell'acqua arriva fino al 22% del proprio peso, il che può ridurre il punto di rugiada del gas naturale al di sotto di -70 gradi e ottenere una disidratazione profonda.
Dolcificante con gas naturale
L'addolcimento del gas naturale è il processo di desolforazione e decarbonizzazione. L'idrogeno solforato e l'anidride carbonica presenti nel gas naturale possono formare acidi (con l'acqua) e causare corrosione nelle tubazioni e nelle apparecchiature. Anche l'idrogeno solforato è un gas tossico che influisce sulla salute e sulla sicurezza.
Il setaccio molecolare ha lo scopo di rimuovere l'idrogeno solforato e l'anidride carbonica al livello PPM o addirittura PPB. Ciò aiuta a ridurre la corrosione, ad aumentare il potere calorifico e a soddisfare gli standard commerciali del gas naturale in termini di qualità e trasporto.
Oltre allo zolfo inorganico, i setacci molecolari possono anche adsorbire zolfo organico come metil mercaptano, etil mercaptano, propil mercaptano, metil solfuro e tiofene, tutto grazie alla loro ampia area superficiale specifica e al volume dei pori.
Setacci molecolari di zeolite per il trattamento del gas naturale
Setaccio molecolare zeolite di tipo 3A: la sua dimensione dei pori è 3Å e viene utilizzato principalmente per assorbire molecole d'acqua con un diametro di circa 2,8Å. Può rimuovere efficacemente l'umidità dal gas naturale evitando l'adsorbimento di idrocarburi, rendendolo adatto alla disidratazione del gas naturale.
Setaccio molecolare zeolite di tipo 4A: la sua dimensione dei pori è 4Å e può assorbire selettivamente molecole d'acqua (diametro 2,8Å). Mantiene un'elevata capacità di adsorbimento alle alte temperature ed è adatto all'essiccazione profonda del gas naturale. Tuttavia, va notato che può assorbire alcuni idrocarburi leggeri.
Setaccio molecolare zeolite di tipo 5A: la sua dimensione dei pori è 5Å e può essere utilizzato nella lavorazione del gas naturale per l'adsorbimento di acqua, idrocarburi leggeri, anidride carbonica, idrogeno solforato, mercurio, ecc. Ad esempio, rimuovendo tracce di idrogeno solforato da una miscela di metano e anidride carbonica.
Setaccio molecolare zeolite tipo 13X: la sua dimensione dei pori è 10Å e ha una forte capacità di adsorbimento dell'anidride carbonica, può assorbire in modo efficiente composti di zolfo come idrogeno solforato e mercaptani, rimuovere impurità come idrocarburi pesanti e idrocarburi aromatici negli impianti GNL.
