Цеолітові молекулярні сита відіграють вирішальну роль у переробці природного газу, виконуючи ключові функції очищення (такі як дегідратація, десульфурація та декарбонізація тощо) шляхом вибіркової адсорбції, таким чином покращуючи якість природного газу та забезпечуючи безпечне транспортування.
Зневоднення природного газу
Природний газ виробляється з водяною парою і навіть містить певну кількість рідкої води. Наявність води в природному газі є дуже негативною річчю, що робить зневоднення природного газу необхідністю. Наприклад:
Вода та метан утворюють лід-як тверді гідрати за низької температури та високого тиску (наприклад, у процесі транспортування по трубопроводах або зрідження), який може засмічувати клапани, трубопроводи та обладнання, спричиняючи перебої в транспортуванні.
Вода реагує з сірководнем або вуглекислим газом у природному газі з утворенням кислотних речовин (сірчаної кислоти, вугільної кислоти), що прискорює корозію металевих труб і обладнання та скорочує термін їх служби.
Коли природний газ потребує глибокого охолодження, оскільки скраплений природний газ (СПГ) потрібно охолодити до -162 градусів, залишкова волога замерзне та пошкодить ключове обладнання, наприклад кріогенні теплообмінники.
Молекулярні сита з однорідним розміром пор переважно адсорбують молекули води. Здатність до адсорбції води становить 22% від їх власної ваги, що може знизити точку роси природного газу нижче -70 градусів і досягти глибокого зневоднення.
Підсолоджування природного газу
Осолоджування природного газу - це процес десульфурації та декарбонізації. Сірководень і вуглекислий газ у природному газі можуть утворювати кислоти (з водою) і викликати корозію в трубопроводах і обладнанні. Сірководень також є токсичним газом, який впливає на здоров'я та безпеку.
Молекулярне сито призначене для видалення сірководню та вуглекислого газу до рівня PPM або навіть PPB. Це допомагає зменшити корозію, збільшити теплотворну здатність і відповідати комерційним стандартам природного газу щодо якості та транспортування.
Окрім неорганічної сірки, молекулярні сита також можуть адсорбувати органічну сірку, таку як метилмеркаптан, етилмеркаптан, пропілмеркаптан, метилсульфід і тіофен, завдяки великій питомій поверхні та об’єму пор.
Цеолітні молекулярні сита для обробки природного газу
Цеолітове молекулярне сито типу 3A: розмір його пор становить 3 Å, і воно в основному використовується для адсорбції молекул води діаметром приблизно 2,8 Å. Він може ефективно видаляти вологу з природного газу, уникаючи при цьому адсорбції вуглеводнів, що робить його придатним для зневоднення природного газу.
Цеолітове молекулярне сито типу 4A: розмір його пор становить 4 Å і може вибірково адсорбувати молекули води (діаметр 2,8 Å). Зберігає високу адсорбційну здатність при високих температурах і підходить для глибокого сушіння природного газу. Однак слід зазначити, що він може адсорбувати деякі легкі вуглеводні.
Цеолітове молекулярне сито типу 5A: розмір його пор становить 5 Å, і його можна використовувати в переробці природного газу для адсорбції води, легких вуглеводнів, вуглекислого газу, сірководню, ртуті тощо. Наприклад, для видалення слідових кількостей сірководню із суміші метану та вуглекислого газу.
Цеолітове молекулярне сито типу 13X: розмір його пор становить 10 Å, воно має високу адсорбційну здатність для вуглекислого газу, може ефективно адсорбувати сполуки сірки, такі як сірководень і меркаптани, видаляти домішки, такі як важкі вуглеводні та ароматичні вуглеводні на заводах СПГ.