Zeolitová molekulová síta hrají klíčovou roli při zpracování zemního plynu tím, že provádějí klíčové čistící funkce (jako je dehydratace, odsíření, dekarbonizace atd.) prostřednictvím selektivní adsorpce, čímž zlepšují kvalitu zemního plynu a zajišťují bezpečnou přepravu.
Dehydratace zemního plynu
Zemní plyn se vyrábí s vodní párou a dokonce nese určité množství kapalné vody. Přítomnost vody v zemním plynu je velmi negativní věcí, kvůli které je dehydratace zemního plynu nutností. Například:
Voda a metan tvoří led-jako pevné hydráty za nízké teploty a vysokého tlaku (např. při přepravě potrubím nebo při zkapalňování), které mohou ucpat ventily, potrubí a zařízení a způsobit přerušení přepravy.
Voda reaguje se sirovodíkem nebo oxidem uhličitým v zemním plynu za vzniku kyselých látek (kyselina sírová, uhličitá), které urychlují korozi kovových trubek a zařízení a zkracují jejich životnost.
Když zemní plyn potřebuje hluboké chlazení, protože zkapalněný zemní plyn (LNG) musí být ochlazen na -162 stupňů, zbytková vlhkost zamrzne a poškodí klíčová zařízení, jako jsou kryogenní výměníky tepla.
Molekulární síta se svou stejnoměrnou velikostí pórů přednostně adsorbují molekuly vody. Kapacita adsorpce vody je až 22 % jejich vlastní hmotnosti, což může snížit rosný bod zemního plynu pod -70 stupňů a dosáhnout hluboké dehydratace.
Slazení zemním plynem
Slazení zemním plynem je proces odsíření a dekarbonizace. Sirovodík a oxid uhličitý v zemním plynu mohou tvořit kyseliny (s vodou) a způsobit korozi potrubí a zařízení. Sirovodík je také toxický plyn, který ovlivňuje zdraví a bezpečnost.
Molekulární síto je zaměřeno na odstranění sirovodíku a oxidu uhličitého na úroveň PPM nebo dokonce PPB. To pomáhá snižovat korozi, zvyšovat výhřevnost a splňovat komerční standardy zemního plynu v kvalitě a přepravě.
Kromě anorganické síry mohou molekulová síta také adsorbovat organickou síru, jako je methylmerkaptan, ethylmerkaptan, propylmerkaptan, methylsulfid a thiofen, to vše díky jejich velkému specifickému povrchu a objemu pórů.
Zeolitová molekulární síta pro zpracování zemního plynu
Zeolitové molekulové síto typu 3A: Jeho velikost pórů je 3Á a používá se hlavně k adsorbci molekul vody o průměru přibližně 2,8Á. Dokáže účinně odstraňovat vlhkost ze zemního plynu a zároveň se vyhýbat adsorpci uhlovodíků, díky čemuž je vhodný pro dehydrataci zemního plynu.
Zeolitové molekulové síto typu 4A: Jeho velikost pórů je 4Á a může selektivně adsorbovat molekuly vody (průměr 2,8Á). Zachovává si vysokou adsorpční kapacitu při vysokých teplotách a je vhodný pro hloubkové sušení zemního plynu. Je však třeba poznamenat, že může adsorbovat některé lehké uhlovodíky.
Zeolitové molekulové síto typu 5A: Jeho velikost pórů je 5Á a lze jej použít při zpracování zemního plynu pro adsorpci vody, lehkých uhlovodíků, oxidu uhličitého, sirovodíku, rtuti atd. Například odstranění stopových množství sirovodíku ze směsi metanu a oxidu uhličitého.
Zeolitové molekulární síto typu 13X: Jeho velikost pórů je 10 Á a má silnou adsorpční kapacitu pro oxid uhličitý, může účinně adsorbovat sloučeniny síry, jako je sirovodík a merkaptany, odstraňovat nečistoty, jako jsou těžké uhlovodíky a aromatické uhlovodíky v zařízeních na LNG.