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Carbón activado para gases industriales

El carbón activo es un componente clave en el sector de la depuración, ya que ofrece una forma fiable de eliminar el azufre, el mercurio, los COV y otros microcontaminantes del flujo del proceso.
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Imagen destacada: Carbón activo para gases residuales industriales

¿Qué es el carbón activado para gases industriales?

AFCO es un tipo de carbón activo especialmente diseñado que se utiliza a lo largo de todo el proceso de fabricación, tratamiento y limpieza del gas industrial para eliminar los contaminantes que amenazan la eficiencia del proceso, dañan las instalaciones posteriores, envenenan el convertidor catalítico e impiden que el gas tratado cumpla con los criterios de pureza del producto.

El proceso de producción de gases industriales —que incluye hidrógeno, gas natural, gas sintético (syngas), nitrógeno, CO₂ y GLP (LPG)— rara vez es limpio en el lugar de fabricación. Presentan diferentes concentraciones de azufre (H₂S, COS, tiol), mercurio (Hg), arsénico (As), cloro, compuestos orgánicos volátiles (COV), así como otros microcontaminantes, que deben reducirse a partes por billón para garantizar un tratamiento, transporte y venta seguros. Estos contaminantes no solo son una cuestión de calidad, sino que provocan la desactivación irreversible de valiosos catalizadores metálicos y de metales comunes para las reacciones posteriores de reformado, hidrogenación y síntesis, lo que da lugar a pérdidas de proceso desastrosas que superan con creces las asociadas a la purificación previa.

El carbón activo resuelve este problema combinando la absorción física y —en el caso de los tipos impregnados— la absorción química, lo que le permite ofrecer un rendimiento en la eliminación de contaminantes que ninguna otra solución basada en un único material podría igualar en toda la gama de necesidades de depuración de gases industriales. Su capacidad para adaptarse a una gran variedad de componentes gaseosos, presiones de trabajo y condiciones de temperatura le ha permitido convertirse en el material preferido en los sectores más exigentes del mundo.

Ventajas principales del carbón activado para gases industriales

La elección de los niveles adecuados de carbón activo para la depuración de gases industriales tendrá un impacto directo en la vida útil del catalizador, en la pureza del producto y en la rentabilidad de todo el proceso. El carbón activo de HPC ofrece ventajas cuantificables en todas las fases clave de la depuración:
  • Eliminación eficaz de compuestos de azufre en niveles traza: El carbón activo —especialmente el impregnado con azufre y yoduro de potasio— permite una eliminación profunda de H₂S, COS y tioles hasta niveles inferiores a una parte por millón (ppm), protegiendo así a los valiosos catalizadores metálicos de la toxicidad irreversible del azufre en el reformador posterior, la pila de combustible y el hidrofil.
  • Captura de mercurio y metales pesados: El carbón activo especial de inmersión en azufre es un estándar del sector para la eliminación de mercurio (Hg) del flujo de suministro de gas natural y GNL, alcanzando un nivel inferior a 0,01 μg/Nm³ —el nivel mínimo necesario para evitar que los intercambiadores de calor de aluminio a baja temperatura se fundan debido a la fusión del mercurio y sufran un fallo catastrófico—.
  • Amplia adsorción de COV e hidrocarburos: Gracias a su gran superficie específica y a su estructura porosa ajustable, es posible adsorber de forma eficaz una amplia gama de COV y LHC del flujo de gas, evitando así la contaminación en el mercado posterior, la contaminación del producto y el rebasamiento de los límites de emisión.
  • Compatible con sistemas de lecho fijo de alta presión: Los grados de carbón activo granular y en columna de alta calidad, diseñados para su uso en el sector de los gases comerciales, conservan la integridad de su estructura y sus propiedades de baja caída de presión incluso a las altas presiones de trabajo propias de una instalación industrial de tratamiento de gases, lo que garantiza un rendimiento estable a largo plazo sin canalización ni desgaste mecánico.
  • Versátil en múltiples aplicaciones de gases industriales: Desde la purificación del hidrógeno y el gas natural hasta el tratamiento del gas de síntesis y la producción de nitrógeno, el carbón activo ofrece una eficacia de tratamiento uniforme y específica para una amplia variedad de entornos de tratamiento de gases industriales y perfiles de contaminación.
Gracias a estas propiedades, el carbón activo se ha convertido en un elemento clave en la cadena de valor de los gases industriales a nivel mundial, desde la climatización de las bocas de pozo hasta los gases especiales de pureza extremadamente elevada.

Retos del sector

Los compuestos de azufre envenenan de forma irreversible los catalizadores situados más adelante en el proceso

Incluso cantidades mínimas de H₂S, COS y tioles, del orden de partes por millón, pueden provocar la desactivación permanente de valiosos catalizadores metálicos utilizados en reactores de reformado, hidrotratamiento y síntesis de amoníaco.

El mercurio supone un riesgo catastrófico para los equipos criogénicos

Mercurio La presencia de mercurio (Hg) en los flujos de entrada de gas natural (GN) y de gas natural licuado (GNL) interactúa con los intercambiadores de calor de aluminio de la planta de tratamiento a baja temperatura, lo que provoca costosas paradas de la planta, la sustitución a gran escala de los equipos e incidentes graves de seguridad.

Un fallo en el lecho de carbón provoca costosas interrupciones en el proceso

En un proceso continuo de producción de gas natural en una industria, unos niveles imprevistos de saturación de carbono y contaminación provocarán una parada no programada del sistema de captura y almacenamiento de carbono (CCS), lo que alterará los planes de generación posteriores y causará un perjuicio económico considerable que superará con creces el precio real del carbono.

Descripción general del producto

Carbón activado

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Casos de uso específicos — Carbón activo para biogás

Eliminación del sulfuro de hidrógeno (H₂S)

El hidrógeno generado mediante el reformado con vapor de metano (SMR), la gasificación del carbón o la electrólisis contiene microcantidades de compuestos de azufre —especialmente H₂S y COS— que deben eliminarse hasta niveles inferiores a 0,1 partes por millón para que pueda utilizarse en una pila de combustible, un hidrocraqueador o un proceso de fabricación de semiconductores. El carbón activo, especialmente los tipos impregnados de azufre y de yoduro de potasio, ofrece una gran capacidad de desulfuración en una disposición de lecho protector situada aguas arriba de un catalizador metálico valioso, con el fin de evitar la formación de sulfuros irreversibles y preservar a largo plazo la actividad y la selectividad de los catalizadores del proceso aguas abajo.

Desazucarado del gas natural y eliminación del mercurio

El gas bruto extraído del yacimiento suele contener H₂S, tioles y Hg en concentraciones superiores a los límites establecidos para la tubería, lo que supone un grave peligro para las instalaciones de tratamiento situadas aguas abajo. El carbón activo impregnado de azufre es un estándar del sector para eliminar el Hg del flujo de suministro de gas natural y GNL, con un nivel de Hg a la salida inferior a 0,01 μg/Nm³, con el fin de evitar la fusión de los intercambiadores de calor de aluminio a baja temperatura. El ACCC granular también ofrece un eficaz tratamiento de refinado de tioles y compuestos de azufre ligeros antes del MGC.

Acondicionamiento del gas de síntesis (Syngas)

El gas de síntesis generado a partir de la gasificación de carbón, biomasa o gas, destinado a la producción de amoníaco sintético, metanol o combustibles Fischer-Tropsch, contiene azufre, clorometano y microcantidades de metales pesados que deben eliminarse antes de que entre en contacto con un catalizador sintético. Los lechos de carbón activo situados aguas arriba del circuito de síntesis son capaces de capturar dichas toxinas del catalizador en concentraciones traza, lo que prolonga la vida útil del catalizador, reduce la tasa de sustitución del mismo y preserva la viabilidad económica a gran escala.

Purificación de CO₂ para aplicaciones alimentarias e industriales

El CO₂ destinado a la producción de alimentos y bebidas, al tratamiento de medicamentos y a la mejora de la producción de petróleo debe cumplir estrictas normas de pureza en lo que respecta a los COV, los compuestos de azufre, el acetaldehído, los bencenos y otros contaminantes microorganicos. Los lechos de pulido de carbón activo —situados al final de las líneas de licuefacción y purificación de CO₂— absorben dichos microcontaminantes hasta un nivel inferior al umbral de detección, lo que permite a los fabricantes de CO₂ garantizar que sus productos cumplen los criterios de calidad alimentaria, incluidas las normas de la ISBT y la NSFC.

Purificación de nitrógeno y gases inertes

Se necesita nitrógeno de alta pureza para eliminar los restos de oxígeno, agua, hidrocarburos y residuos de COV presentes en la fabricación de semiconductores, la producción electrónica, el envasado de medicamentos y los recubrimientos químicos, ya que estos podrían poner en peligro la integridad del producto o sus propiedades técnicas. Las fases de purificación con carbón activo, que se incorporan a los sistemas de generación y purificación de nitrógeno (PSA) y a los dispositivos de separación de aire a baja temperatura (HPS), los dispositivos de aislamiento a baja temperatura (HPS) y los dispositivos de separación de aire a baja temperatura (HPS), garantizan que el nitrógeno sea lo suficientemente puro como para cumplir con los requisitos de partes por mil millones exigidos por los usuarios finales de los sectores electrónico y farmacéutico.

Purificación de GLP y gases de hidrocarburos

El GLP (GPL), el propano, el butano y otros flujos de gases de hidrocarburos ligeros, que se utilizan como combustible, materias primas derivadas del petróleo o propulsores de aerosoles, no deberán contener compuestos de azufre, tioles ni fragancias que puedan provocar olores en el producto, la corrosión de las instalaciones aguas abajo y la contaminación del agente catalítico en la planta petroquímica. Los sistemas de tratamiento con carbón activo —que funcionan en fase de vapor y en fase líquida— ofrecen una eliminación eficaz del azufre y los tioles del flujo de GLP para cumplir con las especificaciones del producto y salvaguardar la calidad y la comercialización de los productos de hidrocarburos refinados.

Ventajas de nuestro carbón activado para gases industriales

Eliminación profunda de contaminantes hasta niveles de partes por mil millones

El carbón activo de grado industrial permite eliminar los compuestos de azufre, el mercurio y los COV hasta alcanzar los límites de concentración ultrabajos exigidos por las pilas de combustible, las bajas temperaturas y la sensibilidad de los catalizadores, lo que protege los activos del proceso posterior y garantiza un nivel uniforme de pureza.

Protección del catalizador que preserva la rentabilidad del proceso

El lecho «Active Carbon Shield» puede prolongar considerablemente la vida útil de los valiosos catalizadores metálicos al bloquear las toxinas de azufre, cloro y metales pesados en la parte anterior del reactor de reformado, hidrogenación y síntesis de amoníaco.

Rendimiento mecánicamente robusto en condiciones de alta presión

Los grados de carbón activo granular y en columna de alta calidad, diseñados para su uso en el sector de los gases comerciales, mantienen la integridad de su estructura, una densidad uniforme del lecho y un rendimiento constante con una baja caída de presión, incluso a las altas presiones de funcionamiento típicas de una instalación industrial de tratamiento de gases, lo que garantiza una purificación segura y continua a lo largo de todo el ciclo de vida útil del carbón.

Ver todas las categorías de carbón activo

La purificación de gases industriales exige tipos de carbón activado diseñados según exigentes estándares de rendimiento mecánico y de adsorción, y no medios de filtración de uso general. Disponemos de una amplia variedad de productos de carbón activo, como gránulos, columnas y grados especiales para inmersión, diseñados específicamente para aplicaciones de gas a alta presión, eliminación profunda de azufre, captura de mercurio y protección catalítica. Consulte el catálogo completo de carbón activo para comparar las especificaciones, elija los niveles adecuados según sus requisitos tecnológicos y solicite la ficha técnica de ingeniería.
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La purificación de gases industriales es una de las muchas aplicaciones de alto riesgo en las que los materiales químicos avanzados proporcionan una protección fundamental para los procesos. Tanto si se dedica al sector petrolero, hidrometalúrgico, alimentario, de remediación medioambiental o de tratamiento de aguas, le ofrecemos una amplia gama de productos que utilizan carbón activo, óxido de aluminio, dióxido de titanio y otros materiales de alto rendimiento. Busque los métodos de manipulación adecuados para su contexto tecnológico concreto y el grado de pureza de su producto.
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