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Introduction
Les hydrocarbures et les composés organiques volatils (COV) sont des impuretés que l'on retrouve fréquemment dans le gaz naturel au cours de son extraction, de son traitement et de son transport. Ces contaminants peuvent entraîner la formation de condensats, l'encrassement des équipements, la corrosion et l'instabilité des performances du système. L'un des matériaux les plus efficaces pour résoudre ce problème est le charbon actif granulé (extrudé), Le produit est connu pour sa grande résistance mécanique et ses excellentes performances en matière d'adsorption.
Pourquoi les hydrocarbures doivent-ils être éliminés ?
Les hydrocarbures typiques du gaz naturel sont les suivants
- le méthane,
- éthane
- propane
- butane
- l'azote
- composés aromatiques
- fractions légères de condensat
Si elles ne sont pas éliminées, ces impuretés peuvent former des condensats liquides dans les gazoducs, réduire la pureté du gaz, augmenter l'usure des compresseurs et des sécheurs, réduire l'efficacité des catalyseurs dans les processus en aval et augmenter les coûts d'exploitation et de maintenance. Une purification efficace est essentielle pour garantir la stabilité des performances du système et une qualité constante du produit.
Quel type de charbon actif est le meilleur choix ?
Pour l'élimination des hydrocarbures, le charbon actif en granulés (également connu sous le nom de charbon actif extrudé) est préféré en raison de ses avantages structurels uniques :
- Résistance mécanique élevée
Empêche la formation de poussière et garantit une longue durée de vie dans les systèmes de gaz à haut débit.
- Surface spécifique et volume des pores importants
Idéal pour capturer les molécules d'hydrocarbures de petite et moyenne taille.
- Faible perte de charge
Les granulés cylindriques uniformes permettent un flux de gaz régulier et une efficacité d'adsorption élevée.
- Stabilité thermique et chimique
Convient aux conditions exigeantes de purification du gaz naturel.
Ces caractéristiques font du charbon granulé la norme industrielle pour les unités d'adsorption d'hydrocarbures.
Paramètres du charbon actif en boulettes
| Paramètres | Spécifications |
|---|---|
| Taille des particules (diamètre des granulés) | 2 mm, 3 mm, 4 mm |
| Indice d'iode | 900-1100 mg/g |
| Surface BET | 900-1200 m²/g |
| Activité de la CTC | 50%-80% |
| Dureté | ≥ 95% |
| Humidité | ≤ 5% |
| Contenu en cendres | 5%-10% (selon la matière première) |
| Densité en vrac | 420-600 kg/m³ |
| Structure des pores | Riche en micropores (idéal pour les hydrocarbures légers) |
| Force | Résistance mécanique très élevée, faible formation de poussière |
| Emballage | Sacs de 25 kg, big bags de 500 kg ou personnalisés |
Applications typiques dans le traitement des gaz
Le charbon actif en granulés est couramment utilisé pour :
- Élimination des hydrocarbures et des COV des flux de gaz naturel
- Prétraitement avant déshydratation et compression
- Purification du gaz dans les installations de GNL et de GPL
- Valorisation du biogaz
- Protection des catalyseurs dans la production chimique
- Élimination des matières organiques condensables dans les pipelines
Sa grande durabilité le rend idéal pour les opérations continues à haute pression.
Cas client
Dans les applications industrielles réelles, différents secteurs et objectifs de traitement exigent un charbon actif présentant des performances d'adsorption et des caractéristiques structurelles très spécifiques.
L'un de nos clients de l'industrie du gaz de pétrole avait besoin d'une solution pour éliminer les hydrocarbures (COV) des flux de vapeur de GPL. Le système nécessitait une capacité d'adsorption stable à long terme pour traiter 1000 m³/h de gaz, avec trois réservoirs de stockage de GPL, chacun d'une capacité de 1250 kg. Les concentrations de COV dans la phase gazeuse ont été mesurées à 2800 ppm, 1200 ppm et 600 ppm, respectivement. Le client souhaitait savoir quelle qualité de charbon actif devait être utilisée et combien de temps le charbon pouvait fonctionner avant d'être remplacé.
Zhulin Carbon a calculé la charge réelle de COV sur la base des données du client :
- Concentration moyenne de COV : 1533,33 ppm
- Charge de masse de COV par heure : 1,095 kg/h
- Charge de masse de COV par jour : 26,27 kg/jour
Cela représente un niveau continu et substantiel d'hydrocarbures dans le flux de gaz, ce qui rend essentiel un charbon actif de haute performance et mécaniquement résistant.
Spécifications requises pour le charbon actif
| Article | Indice d'iode | CTC | Diamètre |
| Charbon actif | ≥ 950 mg/g | ≥ 60% | 3-4 mm |
| Note : Cycle de remplacement recommandé Tous les 3 mois | |||
Le charbon actif recommandé a atteint tous les objectifs de performance requis lors de l'évaluation. Il a réussi à adsorber les hydrocarbures volatils de la phase gazeuse du GPL, à maintenir les niveaux de COV stables et à aider le client à maintenir un fonctionnement sûr et efficace de son système de stockage et de traitement.
Conclusion
Le charbon actif en granulés est la solution la plus fiable et la plus rentable pour éliminer les hydrocarbures du gaz naturel. Avec une résistance mécanique élevée, une excellente capacité d'adsorption et une faible perte de charge, il garantit une purification constante du gaz dans les applications en amont, en aval et en milieu de chaîne.