Która z wymienionych substancji stosowana jest do osuszania gazu ziemnego metodą adsorpcyjną?
Chlorek wapnia jest tu właściwym wyborem, bo jest substancją silnie higroskopijną, czyli ma dużą zdolność wiązania pary wodnej z gazu. W praktyce spotyka się go w osuszaczach ze stałym środkiem osuszającym, czasem nazywanych osuszaczami delikwescencyjnymi. Gaz ziemny przepływa przez warstwę granulowanego CaCl₂, a wilgoć z gazu zatrzymuje się na powierzchni i w strukturze środka osuszającego, tworząc hydraty albo roztwór solankowy. Dzięki temu obniża się zawartość H₂O w gazie i zmniejsza ryzyko powstawania hydratów gazowych, korozji rurociągów oraz problemów z armaturą pomiarową. Z mojego doświadczenia to jest dość praktyczny przykład, bo w eksploatacji nie chodzi tylko o teorię, ale o pilnowanie punktu rosy wody, spadku ciśnienia na złożu, nasycenia środka osuszającego i regularnej wymiany materiału. Dobra praktyka branżowa mówi też, żeby przed osuszaczem stosować separację cieczy i zanieczyszczeń mechanicznych, bo zalanie złoża kondensatem albo wodą złożową szybko pogarsza jego pracę. W gazownictwie kontroluje się parametry jakości gazu, szczególnie zawartość wody i punkt rosy, zgodnie z wymaganiami technicznymi instalacji oraz normami jakościowymi dla gazu przesyłowego. Chlorek wapnia nie jest może tak nowoczesny jak sita molekularne czy glikol w instalacjach absorpcyjnych, ale w prostych układach osuszania bywa skuteczny i tani w obsłudze.
W tym pytaniu łatwo pomylić samo pojęcie adsorpcji z ogólnym usuwaniem zanieczyszczeń z gazu. Węgiel aktywny rzeczywiście jest znanym adsorbentem, ale jego główne zastosowanie dotyczy usuwania par węglowodorów, związków organicznych, części odorantów albo śladowych zanieczyszczeń. Nie jest typowym środkiem do podstawowego osuszania gazu ziemnego z pary wodnej, bo do tego potrzebna jest substancja silnie wiążąca H₂O i pracująca stabilnie przy przepływie gazu. Tu właśnie pasuje chlorek wapnia, który jest higroskopijny i stosowany jako stały środek osuszający. Moim zdaniem najczęstszy błąd wynika z tego, że słowo adsorpcja kojarzy się automatycznie z węglem aktywnym, bo tak uczymy się przy filtrach i oczyszczaniu powietrza. W gazownictwie trzeba jednak patrzeć na konkretny cel procesu: osuszenie, odsiarczenie, odgazolinowanie czy usunięcie rtęci to nie są te same operacje. Węglan wapnia kojarzy się z wapieniem, odkwaszaniem albo neutralizacją kwasów, ale nie jest efektywnym desykantem do gazu ziemnego. Nie ma takiej zdolności pochłaniania wilgoci jak CaCl₂. Chlorek sodu też jest solą, ale sama obecność chlorku w nazwie nie oznacza, że substancja nadaje się do osuszania gazu. NaCl nie jest wystarczająco higroskopijny w normalnych warunkach pracy instalacji i raczej kojarzy się z solanką, korozją oraz zanieczyszczeniami eksploatacyjnymi, a nie z materiałem osuszającym. W praktyce dobiera się środek osuszający pod wymagany punkt rosy wody, ciśnienie, temperaturę, skład gazu i koszty regeneracji albo wymiany złoża. Dlatego poprawnym wyborem jest chlorek wapnia, a pozostałe substancje prowadzą w stronę innych zastosowań albo po prostu nie spełniają wymagań technicznych osuszania gazu.