Processamento de Gás Natural

Uma comparação de Imagens 12.2 e 12.3 ilustra o significado do processamento de gás natural para a purificação do gás natural bruto para a obtenção de um gás de qualidade de gasoduto. Em geral, o processamento de gás natural inclui as seguintes etapas:

• Condensado e Remoção de Água
• Retirada de Gás Ácido
• Desidratação – remoção de umidade
• Retirada de Mercúrio
• Rejeição de Nitrogênio
• Recuperação de Inglês, Separação, Fracionamento e Tratamento de Líquidos de Gás Natural

Além desses processos, muitas vezes é necessário instalar purificadores e aquecedores na cabeça do poço ou perto dela. Os depuradores removem a areia e outras impurezas de partículas grandes. Os aquecedores asseguram que a temperatura do gás natural não desça demasiado e formam um hidrato com a água no fluxo de gás. Os hidratos de gás natural são sólidos cristalinos em forma de gelo ou semi-sólidos que podem impedir a passagem do gás natural através de válvulas e tubulações.

Um diagrama de fluxo de gás natural generalizado é mostrado na Figura 12.2 . Após a depuração inicial para remoção de partículas, a primeira etapa no processamento do gás natural é a remoção de condensado (óleo) e água, que é obtida através do controle da temperatura e pressão do fluxo de entrada do poço, como mostrado na Figura 12.4. O gás separado nesta unidade é enviado para a recuperação de gás ácido; o condensado ou o óleo recuperado é normalmente enviado para uma refinaria para processamento, enquanto a água é eliminada, ou tratada como água residual.

Figure 12.2. Um diagrama de fluxo de processamento de gás natural generalizado .

Figure 12.3. Condensado e remoção de água .

Gases ácidos (H2S e CO2) são separados geralmente por absorção em uma solução amina, como discutido para a recuperação de H2S em uma refinaria de petróleo na Lição 10. O H2S recuperado é enviado para uma unidade combinada Claus-SCOT (Tail Gas Treating) para ser convertido em enxofre elementar, como também foi discutido na Lição 10. Após a remoção dos gases ácidos, o fluxo de gás natural é enviado para uma unidade de desidratação para remover a água tipicamente por absorção em uma unidade de glicol, seguido pela remoção de mercúrio (por adsorção em carvões ativados ou outros adsorventes), e rejeição de nitrogênio ou criogenicamente, ou por adsorção, ou absorção, dependendo da concentração de nitrogênio. A última etapa na seqüência de processamento é a extração, fracionamento e tratamento dos Líquidos de Gás Natural (LGN), como descrito na Figura 12.4.

Figure 12.4: Separação e Fracionamento de Líquidos de Gás Natural

LGN de gás natural (LGN) têm um valor maior como produtos separados.

Duas etapas básicas: 1) Extracção, 2) Fraccionamento

1. Extracção em inglês
   Método de absorção
   • Similar à utilização de absorção para desidratação, utilizando um óleo absorvente diferente para hidrocarbonetos.

   Processo de Expansão Criogénico

   • Diminuição da temperatura do fluxo de gás para cerca de -120°F por expansão e refrigeração externa
2. Fraccionamento de Líquido de Gás Natural – funciona como unidade de Light Ends
   • Deethanizer – separa o etano do fluxo NGL
   • Depropanizador – separa o propano.
   • Debutanizador – ferve os butanos
   • Divididor de butano ou Desisobutanizador – separa iso e n-butanos.

Exploração inglesa pode ser realizada por absorção em óleo que absorve seletivamente hidrocarbonetos mais pesados que o metano, ou por uma expansão criogênica e refrigeração externa para condensar o NGL.

Seguindo a extração do NGL, o fluxo de gás natural tratado que é, agora, principalmente metano, ou um gás compatível com as especificações do gás natural é enviado para o gasoduto para transmissão até o ponto de utilização. O NGL extraído, por outro lado, é enviado para uma unidade de fracionamento que opera como uma unidade de Light Ends em uma refinaria, como discutido na Lição 5, separando etano, propano, butano e nafta (>C5, gasolina natural). Note que a unidade de fracionamento também pode incluir um separador de butano ou desisobutanizador para separar n-butano e iso-butano. Você deve se lembrar da lição 8 que o iso-butano é uma matéria-prima para alquilação para produzir gasolina de alto octano quando reagido com olefinas C3 e C4. O NGL de gases altamente ácidos pode precisar de tratamento adicional para remover mercaptanos e outras espécies de enxofre antes que o NGL deixe a planta de processamento.