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Introducción
Los hidrocarburos y los compuestos orgánicos volátiles (COV) son impurezas frecuentes en el gas natural durante su extracción, procesamiento y transporte. Estos contaminantes pueden provocar la formación de condensados, el ensuciamiento de los equipos, la corrosión y un rendimiento inestable del sistema. Uno de los materiales más eficaces para resolver este problema es carbón activo granulado (extruido), conocido por su gran resistencia mecánica y su excelente capacidad de adsorción.
Por qué hay que eliminar los hidrocarburos
Los hidrocarburos típicos del gas natural son:
- metano,
- etano
- propano
- butano
- nitrógeno
- compuestos aromáticos
- fracciones de condensado ligero
Si no se eliminan, estas impurezas pueden formar condensados líquidos en las tuberías, reducir la pureza del gas, aumentar el desgaste de compresores y secadores, mermar la eficacia de los catalizadores en los procesos posteriores y aumentar los costes operativos y de mantenimiento. Una purificación eficaz es esencial para garantizar un rendimiento estable del sistema y una calidad constante del producto.
¿Qué tipo de carbón activado es la mejor opción?
Para la eliminación de hidrocarburos, se prefiere el carbón activado granulado (también conocido como carbón activado extruido) debido a sus ventajas estructurales únicas:
- Alta resistencia mecánica
Evita la formación de polvo y garantiza una larga vida útil en sistemas de gas de alto caudal.
- Gran superficie específica y volumen de poros
Ideal para capturar moléculas de hidrocarburos pequeñas y medianas.
- Baja caída de presión
Los gránulos cilíndricos uniformes permiten un flujo de gas suave y una alta eficacia de adsorción.
- Estabilidad térmica y química
Adecuado para condiciones exigentes de purificación de gas natural.
Estas características hacen del carbón granulado el estándar industrial para las unidades de adsorción de hidrocarburos.
Parámetros del carbón activado en pellets
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Tamaño de las partículas (diámetro de los gránulos) | 2 mm, 3 mm, 4 mm |
| Número de yodo | 900-1100 mg/g |
| Área de superficie BET | 900-1200 m²/g |
| Actividad del CTC | 50%-80% |
| Dureza | ≥ 95% |
| Humedad | ≤ 5% |
| Contenido de ceniza | 5%-10% (según la materia prima) |
| Densidad aparente | 420-600 kg/m³ |
| Estructura de poros | Rico en microporos (ideal para hidrocarburos ligeros) |
| Fortaleza | Muy alta resistencia mecánica, baja formación de polvo |
| Embalaje | Sacos de 25 kg, big bags de 500 kg o personalizados |
Aplicaciones típicas en el tratamiento de gases
El carbón activado granulado se utiliza comúnmente para:
- Eliminación de hidrocarburos y COV de flujos de gas natural
- Pretratamiento antes de la deshidratación y la compresión
- Depuración de gases en instalaciones de GNL y GLP
- Mejora del biogás
- Protección de catalizadores en la producción química
- Eliminación de sustancias orgánicas condensables en tuberías
Su gran durabilidad la hace ideal para operaciones continuas a alta presión.
Caso de clientes
En las aplicaciones industriales reales, los diferentes sectores y objetivos de procesamiento requieren carbón activado con un rendimiento de adsorción y unas características estructurales muy específicas.
Uno de nuestros clientes de la industria del gas de petróleo necesitaba una solución para eliminar los hidrocarburos (COV) de las corrientes de vapor de GLP. El sistema requería una capacidad de adsorción estable a largo plazo para tratar 1000 m³/h de gas, con tres tanques de almacenamiento de GLP, cada uno con una capacidad de 1250 kg. Las concentraciones de COV en la fase gaseosa se midieron en 2800 ppm, 1200 ppm y 600 ppm, respectivamente. El cliente quería saber qué grado de carbón activo debía utilizarse y cuánto tiempo podía funcionar el carbón antes de ser sustituido.
Zhulin Carbon calculó la carga real de COV basándose en los datos del cliente:
- Concentración media de COV: 1533,33 ppm
- Carga másica de COV por hora: 1,095 kg/h
- Carga másica de COV por día: 26,27 kg/día
Esto representa un nivel continuo y sustancial de hidrocarburos en la corriente de gas, lo que hace esencial un carbón activado de alto rendimiento y mecánicamente resistente.
Especificaciones requeridas del carbón activado
| Artículo | Número de yodo | CTC | Diámetro |
| Carbón activado | ≥ 950 mg/g | ≥ 60% | 3-4 mm |
| Nota: Ciclo de sustitución recomendado Cada 3 meses | |||
El carbón activado recomendado cumplió todos los objetivos de rendimiento requeridos durante la evaluación. Adsorbió con éxito los hidrocarburos volátiles de la fase gaseosa del GLP, mantuvo estables los niveles de COV y ayudó al cliente a mantener un funcionamiento seguro y eficiente de su sistema de almacenamiento y procesamiento.
Conclusión
El carbón activado granulado es la solución más fiable y rentable para eliminar los hidrocarburos del gas natural. Gracias a su gran resistencia mecánica, su excelente capacidad de adsorción y su baja caída de presión, garantiza una purificación constante del gas en las aplicaciones upstream, midstream y downstream.