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APOSTILA GÁS NATURAL 1

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aquecimento da carga, de maneira a possibilitar um bom controle da unidade 
dependendo da carga processada. 
 
 
A utilização de quench, tipo de corrente fria que é injetada no reator com a finalidade de 
diminuir a temperatura , permiti aumentar a carga térmica recuperada na bateria uma vez, 
que flexibiliza o tipo de controle de temperatura da reação. 
 
 
A adição de nitrogênio de reposição antes ou posteriormente o compressor de gás de 
reciclo é função de determinado estudo econômico. A injeção na zona baixa de pressão 
ou seja, sucção do compressor de gás de reciclo contribui para aumentar a diferença de 
pressão entre a descarga e sucção do compressor. É de praxe em unidades que 
consomem muito hidrogênio, a colocação de gás é feita na descarga do compressor. 
 
No entanto, a corrente saída do reator, comumente, recebe um tipo de injeção de água 
de lavagem no decorrer do seu resfriamento quando a temperatura chega a 160
o
C. 
A finalidade dessa água é evitar a precipitação de sais de amônia, principalmente, 
quando é utilizado derivados procedentes de petróleo com elevado teor de nitrogênio. 
 
A separação dos produtos do hidrogênio não reagidos pode ser feita de duas maneiras: 
 
 
 A frio 
 
 
Em situações que envolvem cargas mais pesadas, utiliza-se separação á quente, 
considerando que o produto são mais pesados e a separação por consequência é facilitada. 
Em regra, são utilizados dois vasos. A corrente liquida do primeiro vaso separado a 
elevada pressão e temperatura de 260
o
C é direcionada a torre retificadora. Em 
contrapartida a corrente gasosa é direcionado ao segundo vaso á elevada pressão e ao 
mesmo tempo baixa temperatura 60
o
C, onde é feito a separação do gás de reciclo. 
 
Nos casos de cargas mais leves como diesel, LCO, e gasóleo leve do coque, o produto 
deve resfriado do reator e o liquido formado é separado do gás a baixa temperatura 60
o
C 
Nesse caso é preciso enviar a corrente liquida ao um outro vaso de baixa pressão para que 
seja realizado processo de separação da água. 
 
Em cargas consideradas muito leves como nafta e querosene deve ser utilizado um vaso 
único de alta pressão e baixa temperatura 60
o
C. O produto após a separação do 
hidrogênio, é direcionado a uma torre estabilizadora onde traços de hidrogênio e produtos 
considerados leves são retirados do derivado. 
 Desidratação 
A desidratação, ou remoção de água, é a forma mais eficiente de combate aos problemas 
como corrosão e formação de hidratos. A presença de nitrogênio no gás e de vapor 
d’água gera redução no poder calorífico do gás. 
 
 
 A quente 
De um modo em geral, o gás natural produzido está saturado com vapor d’água, ou seja, 
contém está completo com a quantidade de água possível no estado vapor. Dentro desse 
contexto, o teor de água de saturação, é a função da pressão, temperatura e composição 
de gás. Nesse sentido, quanto maior for a temperatura e menor a pressão, maior será a 
saturação de água no gás. O fator que pode aumentar o teor de água no gás, é a 
existência de gases ácidos como H2S e CO2 . 
 
Ao longo da história muitos esforços estão sendo feitos e novas tecnologia estão sendo 
usadas para que todos os processos sejam otimizados. O processo de desidratação do 
gás são utilizados colunas de absorção por onde há fluência do gás em contracorrente a 
uma determinada solução de glicol, de elevado poder higroscópico, que após ser 
regenerada por meio de aquecimento em uma coluna de esgotamento em menor 
pressão, retorna ao processo. 
 
A adsorção, é outra tecnologia de desidratação, que geralmente é realizada com 
materiais que apresentem, dentre outras características, grande área superficial e 
afinidade pela água, como a alumina, sílica-gel e as peneiras moleculares. Este tipo de 
material adsorvente passa pelo processo de regeneração por ação do calor quando 
saturado de água (Thomas, 2001). 
 UNIDADE DE PROCESSAMENTO DO GÁS NATURAL UPGN 
 
Introdução 
 
Os ganhos decorrentes da utilização do gás natural, em vários segmentos da indústria 
são animadores. O setor de petróleo e gás natural, tem dado passos importantes, para 
otimizar melhor esse importante recursos, disponíveis em quase todas as bacias 
sedimentares em boa parte do país. Nesse cenário o processamento de gás natural ganha 
importância e relevância ao mesmo tempo, em razão do seu aproveitamento nas 
indústria, no comércio, no setor automotivo e nos domicílios. 
Os grandes investimentos que estão sendo realizados ultimamente, nos sistemas 
industriais, contemplam as operações de tratamento do gás natural produzido em um 
determinado campo. Dessa maneira, torna-se viável a garantia da especificação do gás 
que destinado à comercialização. 
 
Evidente, que cada campo tem suas especificidades e por isso, vai exigir instalações de 
processamento de gás natural, que atende suas próprias necessidades, considerando a 
qualidade e a quantidade dos componentes presentes neste gás. O maior desafio do 
processador é dimensionar os equipamentos das instalações industriais, de 
processamento maneira a assegurar a adequação do gás comercializado de acordo com 
as norma vigentes. 
 
Principais objetivos do processamento de gás natural 
 
Entre muitos benefícios que o processamento de gás natural proporciona, o mesmo tem 
como principal objetivo, é a separação dos seus componentes em produtos com 
especificação definida, controlada, visando a utilização com ótimo desempenho em 
aplicações consideradas específicas. Não obstante, a possibilidade de incorporação de 
maior valor agregado dos produtos gerados. 
 
Segundo Célio Eduardo Martins 2011, de modo semelhante, á destilação de petróleo, 
que fraciona o óleo em produtos de especificação definida, uma unidade de 
processamento de gás natural de processamento de gás natural (UPGN), tem como 
principal função fracionar o gás em produtos especificados com a finalidade de atender 
ás varias aplicações exigidas pelo mercado. 
 
Importância da Unidade de processamento do gás natural - UPGN 
 
Processar o gás resulta na recuperação de hidrocarbonetos líquidos e na produção do gás 
"residual" ou natural. São muitos os produtos líquidos obtidos em uma Unidade de 
Processamento do Gás Natural. A opção mais simples é a que consiste em produzir um 
líquido de gás natural ou LGN, este é composto por propano (C3) e alguns 
hidrocarbonetos mais pesados. Uma outra opção inclui, além do líquido de gás natural, 
a produção de etano líquido (C2). 
 A escolha do processo de tratamento do gás a ser utilizado em uma UPGN, em 
termos econômicos e mercadológicos, depende principalmente de três variáveis: 
a) a composição do gás 
b) a pressão disponível 
c) as recuperações desejadas. 
 
 Entretanto, para orientar esse processo de seleção, não existem critérios rígidos, 
recomenda-se fazer um estudo técnico, levantamentos pertinentes e uma detalhada 
análise de viabilidade econômica para cada tipo de processo. 
 Os principais processos para recuperar hidrocarbonetos líquidos do gás natural, 
são: 
 
- refrigeração simples; 
- absorção refrigerada; 
- turbo-expansão. 
 
 Todos esses processos têm em comum, como princípio básico, a condensação de 
hidrocarbonetos mais pesados através da redução da temperatura. 
 
Esquema Básico de uma UPGN 
 
 
 
 
 
 
GNL 
 
Liquefação Fracionamento Especificação 
Sistema de geração 
de baixa 
temperatura 
Sistema de 
separação de 
produtos 
Sistema de 
transferência de 
produtos 
 
ural 
 Processo 
Termodinâmico utilizado