INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTAL SOBRE O ENVELHECIMENTO PRECOCE DE PENEIRAS MOLECULARES UTILIZADAS NO PROCESSAMENTO DO GÁS NATURAL

Resumo

A secagem de correntes gasosas pode ser feita por adsorção utilizando-se peneira moleculares (zeólitas). Certos fatores podem degradar esse material, tais como a presença de contaminantes, sendo importante a compreensão do seu envelhecimento. Neste trabalho, o processo de envelhecimento acelerado de uma zeólita comercial, na presença de n-heptano (C7H16), gás carbônico (CO2), metano (CH4) e umidade, foi estudado. Para isso, uma massa conhecida da zeólita é adicionada a um reator. Em seguida, um fluxo de N2 úmido é circulado pela amostra por um dia. Depois, adiciona-se C7H16 líquido e pressuriza-se o sistema até 30 bar com uma mistura de CO2/CH4 a uma razão molar de 1:4. Mantém-se essas condições por 1 h para simular a adsorção e, logo após, são realizados ciclos de aquecimento (30-250 ºC) e resfriamento (250-30 ºC), num tempo total de 12 h. Para testar a influência dos componentes envolvidos, procedimentos na ausência de C7H16, CH4 ou CO2 foram avaliados separadamente. Após 5, 14, 24 e 35 ciclos, amostras de todos os testes são retiradas e analisadas através de isotermas de N2 e análise elementar. Considerando as propriedades texturais, geralmente estas diminuem com o aumento do número de ciclos e são mais significativas quando todos os componentes estão presentes, como a área superficial, que diminuiu em 24,62% para 35 ciclos. Similarmente, por análise elementar, vê-se aumento na quantidade de C nas amostras com o aumento do número de ciclos, mais significativo na presença de C7H16 (12 vezes maior). No entanto, acredita-se que o CH4 e o CO2 também apresentam papel importante, pois a quantidade de C para as amostras na ausência de um desses gases é similar e significativa, apesar de ser inferior à amostra envelhecida com todos os constituintes. Apesar destes resultados ainda não mostrarem total ou significativa desativação, eles indicam que o C7H16 tem o papel mais relevante em relação aos demais constituintes. O autor agradece à Petrobras pelo apoio financeiro.