В настоящее время в процессе очистки природного газа обычно используются адсорбенты, включающие силикагель, активированный оксид алюминия, активированный боксит, молекулярные сита и т. д. Активированный уголь обладает небольшой способностью к обезвоживанию и в основном используется для извлечения жидких углеводородов из природного газа.
1. Активированный оксид алюминия
Его основным компонентом является пористый аморфный оксид алюминия, который содержит небольшое количество соединений других металлов. Активированный оксид алюминия — полярный адсорбент, устойчивый к большинству газов и паров. Это нетоксичные твердые частицы, которые не размягчаются, не разбухают и не ломаются при погружении в воду или жидкость. Он обладает мощной способностью противостоять ударам и сильно изнашиваться. Его обычно используют для обезвоживания и сушки газа, нефти и нефтехимических продуктов. Точка росы газа активированного оксида алюминия после сушки может составлять всего -73 градусов. После переработки активированного глинозема его свойства мало изменяются.
Это твердая аморфная цепочечная и сетчатая частица полимера кремниевой кислоты, которая является гидрофильным полярным адсорбентом. Молекулярная формула силикагеля — SiO2·nH2O, диаметр пор — 2-20нм. Силикагель обладает очевидной селективностью к полярным молекулам и ненасыщенным углеводородам, поэтому его можно обезвоживать природным газом.
Это природный или синтетический силикат типа цеолита. Природные молекулярные сита также называют цеолитами, а синтетические чаще всего называют молекулярными ситами.
Физические свойства молекулярных сит зависят от их химического состава и кристаллической структуры. В структуре молекулярных сит имеется множество каналов с одинаковыми диаметрами пор и аккуратно расположенными отверстиями. Эти поры не только обеспечивают большую удельную площадь поверхности, но и позволяют проникать только молекулам, диаметр которых меньше размера поры, в то время как молекулы, размер которых превышает размер пор, не могут проникнуть, что делает молекулярное сито высокоселективным для адсорбции молекул.
Молекулярные сита можно разделить на различные модели в зависимости от размера пор и соотношения материалов SiO2 и Al2O3 в молекулярном сите. Молекулярное сито X-типа может адсорбировать все молекулы, которые могут быть адсорбированы молекулярным ситом A-типа, и имеет немного более высокую влагоемкость.
