INFLUÊNCIA DE HIDROCARBONETOS DE CADEIA LONGA NA PERFORMANCE DE ZEÓLITAS UTILIZADAS NO PROCESSAMENTO DO GÁS NATURAL

Resumo

O gás natural tem combustão de alto rendimento térmico, além de menor impacto ambiental frente a outros combustíveis fósseis. A presença de água reduz seu poder calorífico, o que faz da secagem uma etapa essencial. Nela utilizam-se peneiras moleculares que sofrem degradação durante seu uso devido à formação de coque, processo que costuma ser mais severo na presença de hidrocarbonetos de mais alta massa molar. Assim, esse trabalho visa estudar a influência da presença de hidrocarbonetos de cadeia longa, aqui representados pelo n-heptano, C7H16, na desativação de uma zeólita comercial, através de ensaios de envelhecimento acelerado. Nestes, a amostra é confinada em um reator, sofre umidificação sob fluxo de N2 a 30°C por 24h, seguido da adição de C7H16. Depois, o sistema é fechado e pressurizado até 30 bar com uma mistura de CO2/CH4 (1:4), permanecendo assim por 1h para simular a etapa de adsorção. Por fim realizam-se ciclos alternados de aquecimento (30-250°C) e resfriamento (250-30°C) num tempo total de 12h, com coletas de amostras após 5, 14, 24 e 35 ciclos. Ensaios análogos foram feitos na ausência de C7H16 e com o vapor do mesmo. As amostras coletadas, bem como a virgem, foram caracterizadas com isotermas de N2 a 77K. Verificou-se que a área superficial (ABET) das amostras coletadas sofreu redução crescente em relação à virgem após 5 ciclos sem C7H16 (3,8%), com vapor de C7H16 (27,1%) e com C7H16 (44,5%). O mesmo é observado para o volume de microporos (VDR), 12,5, 31,3 e 50,0%, respectivamente. No caso extremo (35 ciclos), ABET foi reduzida em 8,8, 41,2 e 59,0%, e o VDR em 18,8, 43,8 e 62,5%, respectivamente. Portanto, é possível afirmar que a quantidade de hidrocarbonetos de cadeia longa é um fator relevante na desativação de peneiras moleculares, visto que tanto a ABET quanto o VDR sofreram reduções proporcionais ao aumento da quantidade de C7H16 no sistema e ao tempo de uso, com valores já notórios após 5 ciclos. Os autores agradecem a Petrobras pelo apoio.