Зеолитните молекулярни сита играят решаваща роля в преработката на природен газ, като изпълняват ключови функции за пречистване (като дехидратация, десулфуризация и декарбонизация и др.) чрез селективна адсорбция, следователно подобряват качеството на природния газ и осигуряват безопасен транспорт.
Дехидратация на природен газ
Природният газ се произвежда с водна пара и дори носи известно количество течна вода. Наличието на вода в природния газ е много негативно нещо, което прави обезводняването на природния газ необходимост. Например:
Водата и метанът образуват лед-като твърди хидрати при ниска температура и високо налягане (като при транспортиране по тръбопровод или процеси на втечняване), което може да запуши клапани, тръбопроводи и оборудване, причинявайки прекъсване на транспортирането.
Водата реагира със сероводород или въглероден диоксид в природния газ, за да произвежда киселинни вещества (сярна киселина, въглеродна киселина), което ускорява корозията на металните тръби и оборудване и съкращава техния експлоатационен живот.
Когато природният газ се нуждае от дълбоко охлаждане, тъй като втечненият природен газ (LNG) трябва да бъде охладен до -162 градуса, остатъчната влага ще замръзне и ще повреди ключово оборудване като криогенните топлообменници.
Молекулярните сита, с еднакъв размер на порите, за предпочитане адсорбират водните молекули. Капацитетът на адсорбция на вода е до 22% от собственото им тегло, което може да намали точката на оросяване на природния газ до под -70 градуса и да постигне дълбока дехидратация.
Подслаждане на природен газ
Подслаждането на природния газ е процес на десулфуризация и декарбонизация. Сероводородът и въглеродният диоксид в природния газ могат да образуват киселини (с вода) и да причинят корозия в тръбопроводи и оборудване. Сероводородът също е токсичен газ, който засяга здравето и безопасността.
Молекулярното сито има за цел да отстрани сероводорода и въглеродния диоксид до ниво PPM или дори PPB. Това помага за намаляване на корозията, увеличаване на калоричността и отговаря на търговските стандарти за природен газ по отношение на качеството и транспорта.
В допълнение към неорганичната сяра, молекулярните сита могат също да адсорбират органична сяра като метилмеркаптан, етилмеркаптан, пропилмеркаптан, метилсулфид и тиофен, всичко това благодарение на тяхната голяма специфична повърхност и обем на порите.
Зеолитни молекулярни сита за обработка на природен газ
Зеолитно молекулярно сито тип 3A: Размерът на порите му е 3Å и се използва главно за адсорбиране на водни молекули с диаметър приблизително 2,8Å. Той може ефективно да отстранява влагата от природния газ, като същевременно избягва адсорбцията на въглеводороди, което го прави подходящ за дехидратиране на природен газ.
Зеолитно молекулярно сито тип 4A: Размерът на порите му е 4Å и може селективно да адсорбира водни молекули (диаметър 2,8Å). Поддържа висок адсорбционен капацитет при високи температури и е подходящ за дълбоко изсушаване на природен газ. Все пак трябва да се отбележи, че може да адсорбира някои леки въглеводороди.
Зеолитно молекулярно сито тип 5A: Размерът на порите му е 5Å и може да се използва при преработка на природен газ за адсорбция на вода, леки въглеводороди, въглероден диоксид, сероводород, живак и др. Например, премахване на следи от сероводород от смес от метан и въглероден диоксид.
Зеолитно молекулярно сито тип 13X: Размерът на порите му е 10Å и има силен адсорбционен капацитет за въглероден диоксид, може ефективно да адсорбира серни съединения като сероводород и меркаптани, да отстранява примеси като тежки въглеводороди и ароматни въглеводороди в заводи за LNG.
