Zeolitové molekulové sitá zohrávajú kľúčovú úlohu pri spracovaní zemného plynu vykonávaním kľúčových čistiacich funkcií (ako je dehydratácia, odsírenie, dekarbonizácia atď.) prostredníctvom selektívnej adsorpcie, čím zlepšujú kvalitu zemného plynu a zabezpečujú bezpečnú prepravu.
Dehydratácia zemného plynu
Zemný plyn sa vyrába s vodnou parou a dokonca nesie určité množstvo kvapalnej vody. Prítomnosť vody v zemnom plyne je veľmi negatívna vec, kvôli ktorej je dehydratácia zemného plynu nevyhnutnosťou. Napríklad:
Voda a metán tvoria ľad-ako pevné hydráty pri nízkej teplote a vysokom tlaku (napríklad pri preprave potrubím alebo procesoch skvapalňovania), ktoré môžu upchať ventily, potrubia a zariadenia a spôsobiť prerušenia prepravy.
Voda reaguje so sírovodíkom alebo oxidom uhličitým v zemnom plyne za vzniku kyslých látok (kyselina sírová, uhličitá), čo urýchľuje koróziu kovových potrubí a zariadení a skracuje ich životnosť.
Keď zemný plyn potrebuje hlboké chladenie, pretože skvapalnený zemný plyn (LNG) je potrebné ochladiť na -162 stupňov, zvyšková vlhkosť zamrzne a poškodí kľúčové zariadenia, ako sú kryogénne výmenníky tepla.
Molekulové sitá s rovnomernou veľkosťou pórov prednostne adsorbujú molekuly vody. Kapacita adsorpcie vody je až 22% ich vlastnej hmotnosti, čo môže znížiť rosný bod zemného plynu pod -70 stupňov a dosiahnuť hlbokú dehydratáciu.
Sladenie zemným plynom
Sladenie zemným plynom je proces odsírenia a dekarbonizácie. Sírovodík a oxid uhličitý v zemnom plyne môžu vytvárať kyseliny (s vodou) a spôsobiť koróziu v potrubiach a zariadeniach. Sírovodík je tiež toxický plyn, ktorý ovplyvňuje zdravie a bezpečnosť.
Molekulové sito je zamerané na odstránenie sírovodíka a oxidu uhličitého na úroveň PPM alebo dokonca PPB. To pomáha znižovať koróziu, zvyšovať výhrevnosť a spĺňať obchodné štandardy zemného plynu v kvalite a preprave.
Okrem anorganickej síry môžu molekulové sitá adsorbovať aj organickú síru, ako je metylmerkaptán, etylmerkaptán, propylmerkaptán, metylsulfid a tiofén, a to všetko vďaka ich veľkému špecifickému povrchu a objemu pórov.
Zeolitové molekulárne sitá na spracovanie zemného plynu
Molekulové sito zeolitu typu 3A: Jeho veľkosť pórov je 3 Á a používa sa hlavne na adsorbovanie molekúl vody s priemerom približne 2,8 Á. Dokáže účinne odstraňovať vlhkosť zo zemného plynu a zároveň sa vyhýba adsorpcii uhľovodíkov, vďaka čomu je vhodný na dehydratáciu zemného plynu.
Molekulové sito zeolitu typu 4A: Jeho veľkosť pórov je 4 Á a môže selektívne adsorbovať molekuly vody (priemer 2,8 Á). Zachováva si vysokú adsorpčnú kapacitu pri vysokých teplotách a je vhodný na hĺbkové sušenie zemného plynu. Treba však poznamenať, že môže adsorbovať niektoré ľahké uhľovodíky.
Molekulové sito zeolitu typu 5A: Jeho veľkosť pórov je 5 Á a možno ho použiť pri spracovaní zemného plynu na adsorpciu vody, ľahkých uhľovodíkov, oxidu uhličitého, sírovodíka, ortuti atď. Napríklad na odstránenie stopových množstiev sírovodíka zo zmesi metánu a oxidu uhličitého.
Zeolitové molekulové sito typu 13X: Jeho veľkosť pórov je 10 Á a má silnú adsorpčnú kapacitu pre oxid uhličitý, dokáže účinne adsorbovať zlúčeniny síry, ako je sírovodík a merkaptány, odstraňovať nečistoty, ako sú ťažké uhľovodíky a aromatické uhľovodíky v zariadeniach na skvapalňovanie zemného plynu.
