Ang zeolite molecular sieves ay may mahalagang papel sa pagproseso ng natural na gas sa pamamagitan ng pagsasagawa ng mga pangunahing function ng purification (tulad ng dehydration, desulfurization, at decarbonization atbp.) sa pamamagitan ng selective adsorption, samakatuwid ay mapabuti ang kalidad ng natural gas at matiyak ang ligtas na transportasyon.
Natural Gas Dehydration
Ang natural na gas ay ginawa gamit ang singaw ng tubig, at kahit na nagdadala ng isang tiyak na dami ng likidong tubig. Ang pagkakaroon ng tubig sa natural na gas ay isang napaka-negatibong bagay, na ginagawang isang pangangailangan ang natural gas dehydration. Halimbawa:
Ang tubig at methane ay bumubuo ng yelo-tulad ng solid hydrates sa ilalim ng mababang temperatura at mataas na presyon (gaya ng sa transportasyon ng pipeline o mga proseso ng liquefaction), na maaaring makabara sa mga balbula, pipeline, at kagamitan, na magdulot ng mga pagkaantala sa transportasyon.
Ang tubig ay tumutugon sa hydrogen sulfide o carbon dioxide sa natural na gas upang makabuo ng mga acidic na sangkap (sulfuric acid, carbonic acid), na nagpapabilis sa kaagnasan ng mga metal na tubo at kagamitan at nagpapaikli sa kanilang buhay ng serbisyo.
Kapag ang natural na gas ay nangangailangan ng malalim na paglamig, dahil ang liquefied natural gas (LNG) ay kailangang palamig sa -162 degree, ang natitirang moisture ay magye-freeze at masisira ang mga pangunahing kagamitan tulad ng mga cryogenic heat exchanger.
Ang mga molecular sieves, na may pare-parehong laki ng butas ng butas, ay mas gustong sumisipsip ng mga molekula ng tubig. Ang kapasidad ng adsorption ng tubig ay kasing taas ng 22% ng kanilang sariling timbang, na maaaring mabawasan ang dew point ng natural gas sa ibaba -70℃at makamit ang malalim na pag-aalis ng tubig.
Natural Gas Sweetening
Ang natural gas sweetening ay ang proseso ng desulfurization at decarbonization. Ang hydrogen sulfide at carbon dioxide sa natural na gas ay maaaring bumuo ng mga acid (na may tubig), at maging sanhi ng kaagnasan sa mga pipeline at kagamitan. Ang hydrogen sulfide ay isa ring nakakalason na gas na nakakaapekto sa kalusugan at kaligtasan.
Ang molecular sieve ay naglalayong alisin ang hydrogen sulfide at carbon dioxide sa antas ng PPM o maging ng PPB. Nakakatulong ito upang mabawasan ang kaagnasan, mapataas ang calorific value, at matugunan ang mga komersyal na pamantayan ng natural na gas sa kalidad at transportasyon.
Bilang karagdagan sa inorganic na sulfur, ang molecular sieves ay maaari ding mag-adsorb ng organic sulfur gaya ng methyl mercaptan, ethyl mercaptan, propyl mercaptan, methyl sulfide, at thiophene, lahat ay salamat sa kanilang malaking partikular na surface area at pore volume.
Zeolite Molecular Sieves Para sa Natural Gas Processing
Uri ng 3A zeolite molecular sieve: Ang laki ng butas nito ay 3Å, at ito ay pangunahing ginagamit upang i-adsorb ang mga molekula ng tubig na may diameter na humigit-kumulang 2.8Å. Mahusay nitong maalis ang moisture mula sa natural na gas habang iniiwasan ang adsorption ng hydrocarbons, na ginagawa itong angkop para sa natural gas dehydration.
Uri ng 4A zeolite molecular sieve: Ang laki ng pore nito ay 4Å, at maaaring piliing mag-adsorb ng mga molekula ng tubig (diameter 2.8Å). Ito ay nagpapanatili ng mataas na kapasidad ng adsorption sa mataas na temperatura at angkop para sa malalim na pagpapatuyo ng natural na gas. Gayunpaman, dapat tandaan na maaari itong mag-adsorb ng ilang light hydrocarbon.
Type 5A zeolite molecular sieve: Ang laki ng pore nito ay 5Å, at maaari itong gamitin sa natural gas processing para sa adsorption ng tubig, light hydrocarbons, carbon dioxide, hydrogen sulfide, mercury, atbp. Halimbawa, ang pag-alis ng mga bakas ng hydrogen sulfide mula sa pinaghalong methane at carbon dioxide.
Uri ng 13X zeolite molecular sieve: Ang laki ng pore nito ay 10Å, at ito ay may malakas na adsorption capacity para sa carbon dioxide, mahusay na makakapag-adsorb ng mga sulfur compound tulad ng hydrogen sulfide at mercaptans, nag-aalis ng mga impurities tulad ng heavy hydrocarbons at aromatic hydrocarbons sa mga LNG plant.
