Back to Blog

Tamiz Molecular para Purificación de Gas de Síntesis: Eliminación de CO2, CO y H2S en Plantas de Hidrógeno de Reformado con Vapor de Metano y Oxidación Parcial

---

✓ 15+ Años de Fabricación | ✓ Certificación ISO 9001 | ✓ Exportado a más de 60 Países | ✓ MOQ 5kg I+D / 500kg Granel | ✓ Tiempo de Entrega 7-15 Días

Tamiz Molecular • 23 de Julio de 2026 • 18 min de lectura Tamiz Molecular para la Purificación de Gas de Síntesis: Eliminación de CO2, CO y H2S en Plantas de Hidrógeno SMR y de Oxidación Parcial Cada planta de hidrógeno de refinería, cada circuito de síntesis de amoníaco y cada unidad de H2 de grado celda de combustible dependen de un lecho de adsorción por cambio de presión (PSA) de tamiz molecular para eliminar el CO2, CO, H2S, COS y el agua del gas de síntesis. Si se especifica mal el tamiz, se reemplaza el catalizador del metanador cada 18 meses en lugar de cada 10 años. Si se hace correctamente, el tren de PSA funciona durante 25 años con un solo cambio de tamiz a mitad de vida. Esta guía cubre la química, los datos de adsorción, el diseño de lecho en capas y los números de vida útil comprobados en campo de plantas reales.

Perlas de tamiz molecular 13X-HG (grado hidrógeno), de 1.6 a 2.5 mm, utilizadas como el principal adsorbente de CO2 en trenes de PSA de hidrógeno de reformador de metano con vapor.

Importancia de la Purificación de Gas de Síntesis en la Producción de Hidrógeno

El hidrógeno es la molécula más simple del universo, pero producirlo a escala industrial es uno de los procesos más intensivos en adsorbentes en la petroquímica. La razón: el hidrógeno se produce mediante la reacción de una materia prima de hidrocarburo (gas natural, nafta, gas de refinería o carbón) con vapor y/o oxígeno para producir una mezcla llamada gas de síntesis, que luego se purifica para recuperar el H2. El gas de síntesis que sale de un reformador de metano con vapor (SMR) o de un reactor de oxidación parcial (POX) contiene aproximadamente 70 a 80 por ciento de H2, 15 a 25 por ciento de CO2, 1 a 5 por ciento de CO, 0.5 a 2 por ciento de CH4, trazas de N2 y, dependiendo de la materia prima, desde menos de 1 ppmv hasta varios miles de ppmv de H2S más COS.

Para producir hidrógeno con una pureza del 99.99 por ciento para la síntesis de amoníaco, celdas de combustible o hidrotratamiento, el gas de síntesis debe ser limpiado en tres pasos: conversión por desplazamiento (CO + H2O -> CO2 + H2), eliminación de gases ácidos y purificación final. La eliminación de gases ácidos y la purificación final se realizan casi universalmente mediante adsorción por cambio de presión (PSA) en un lecho de tamiz molecular. Este es el paso en el que la especificación correcta del tamiz ahorra millones de dólares en tiempo de inactividad no planificado y reemplazo de catalizador de metanador.

La elección del tamiz molecular para la PSA de gas de síntesis está dominada por el 13X, con roles de apoyo para el 5A, 4A y alúmina activada. El 13X realiza el trabajo pesado en la eliminación de CO2, H2S y COS. El 5A o 4A puede añadirse como una capa de pulido para plantas integradas en caja fría. La alúmina activada siempre se coloca al frente del tren como guardián de agua. La química, la capacidad y la vida útil de cada capa es lo que cubre esta guía en detalle.

Composición del Gas de Síntesis por Fuente: Por Qué Importa para la Selección del Tamiz

Antes de entrar en la selección del tamiz, es necesario entender que la composición del gas de síntesis varía enormemente según la ruta de producción. Una especificación de tamiz que funciona perfectamente para una alimentación puede fallar rápidamente en otra. La tabla siguiente resume las composiciones típicas de las cuatro principales fuentes industriales de gas de síntesis:

Componente SMR (gas natural) POX (hidrocarburo pesado) Gasificación de carbón Gas de refinería H2 (vol %) 73-78 60-65 45-55 50-70 CO2 (vol %) 15-20 25-30 30-40 10-20 CO (vol %) 2-5 5-10 5-15 1-3 CH4 (vol %) 2-5 0.5-1 0.1-0.5 15-30 H2S (ppmv) <1 (gas natural dulce) 100-500 500-5000 50-2000 COS (ppmv) <0.5 10-50 50-200 5-50 NH3 (ppmv) <1 5-20 100-500 2-10 Presión (bar) 25-35 30-80 20-55 15-30

La alta presión parcial de CO2 en las alimentaciones de POX y gasificación de carbón significa una carga de tamiz más pesada por Nm3 de hidrógeno producto. El alto contenido de azufre en el gas de refinería significa que