Adaptación Morfológica de Tamices Moleculares para la Deshidratación de Gas Natural

Abstract

En el presente Trabajo Especial de Grado se realizó la adaptación morfológica de tamices moleculares con el fin de obtener estructuras que garanticen la eficiencia y rentabilidad del proceso, empleando zeolitas sintetizadas en investigaciones previas obtenidas a partir materia prima nacional. Para realizar dicha adaptación, se elaboraron soportes estructurados cerámicos y metálicos recubiertos con zeolita hidroxi-sodalita, así como esferas y estrudados conformados mayormente por zeolita tipo “Y” y se realizaron comparaciones entre dichos soportes estructurados y las morfologías empleadas comercialmente en la industria de deshidratación de gas natural. Al elaborar los soportes cerámicos se utilizó el método de réplica de esponjas de poliuretano de distintos tamaños de poro y, previo al recubrimiento con zeolita dichos soportes fueron sometidos a diversas pruebas para evaluar su resistencia mecánica al variar la temperatura de calcinación, tiempo de agitación de las suspensiones cerámicas, agentes aglutinantes y proporciones de sólidos y aditivos. Los soportes metálicos se sometieron a pretratamientos, tales como lavado y anodizado. Ambos soportes fueron recubiertos con zeolita empleando los métodos de “washcoating” y “spraycoating” a fin de evaluar su influencia en el porcentaje de adherencia y caída de presión. Finalmente, se caracterizaron los monolitos obtenidos a través de microscopia electrónica de barrido, pruebas de adherencia usando un baño de ultrasonido, área superficial, pruebas de caída de presión y evaluación de capacidad de adsorción de agua. Se alcanzaron estructuras con una resistencia a la compresión de 0,0135 MPa, caídas de presión menores a 0,020 psi/g de adsorbente, porcentajes de adherencia de hasta 86% y capacidad de adsorción de vapor de agua alrededor de 20 g de agua/g de zeolita. Adicionalmente, se pudo demostrar que los sólidos también son aplicables para la captación de CO2 mostrando un porcentaje de adsorción de 98 g de CO2 por cada 100 g de zeolita.