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APOSTILA GÁS NATURAL 1

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premissa básica, podemos admitir, que alguns motivos 
contribuem para a perda do aumento de H2S, e os principais são: 
 Elevado teor de gases ácidos no gás de entrada; 
 Má qualidade do MEA de reposição; 
 Má regeneração do MEA; 
 Baixa temperatura; 
 Baixa eficiência do refervedor de MEA; 
 Baixa vazão, ou concentração de MEA circulante. 
 
Ocorrência de corrosão na unidade 
Quando se trata de adoçamento do gás natural, a corrosão é sempre uma grande ameaça, 
e por isso, diversos fatores contribuem para a corrosão na unidade. Os principais fatores 
são: 
 Tipo de amina utilizada; 
 Temperatura reacional; 
 Presença de contaminantes; 
 Concentração da amina e gases ácidos no gás de entrada. 
 
No entanto, os fatores considerados mais críticos são a concentração da solução MEA e 
a relação H2S e de CO2. Observa-se que esses dois parâmetros contribuem efetivamente 
para determinar os custos operacionais da unidade de dessulfurização. 
Enquanto isso, a corrosividade da solução MEA, está diretamente relacionada ao 
parâmetro CO2/ H2S do gás de entrada. O CO
2
 se destacada por apresentar potencial 
mais corrosivo que o H2S quando absorvido. Sendo assim, quanto menor for a relação 
do CO2/ H2S menor será a taxa de corrosão da unidade. 
 
Aumento da perda de MEA 
Nesse processo, há previsão da regeneração da MEA que é utilizada, contudo, sempre 
há eventuais perdas, as quais necessariamente devem ser minimizadas, considerando 
que as perdas de MEA, podem elevar os custos operacionais. O projeto da unidade deve 
fazer a previsão de uma determinada taxa de reposição de cerca de 2% da vazão 
circulante em um mês de operação contínua. 
 
Outros processos utilizados para o adoçamento 
Para alguns casos especificos no tratamento de gás natural, outros processos podem ser 
utilizados. Ainda que grande parte vão exigir maiores recursos de investimento, 
algumas razões especificas, podem determinar a sua utilização. Relacionamos abaixo, 
os principais exemplos: 
Leito sólido – por motivos econômicos é limitado para gases com menos 350 cm3/m3 
de H2S, levanto em conta que em alguns casos não vale a pena fazer a regeneração do 
leito, que é descartado após a neutralização. 
 
Peneiras moleculares – tipo de processo de adsorção em que a água será sempre 
removida antes mesmo da remoção dos compostos de enxofre. O descarte H2S e CO
2
 
na regeneração das colunas das peneiras, é considerado uma fator negativo do processo. 
 
Processo Ryan Holmes – É utilizado com frequência em plantas de processamento de 
gás com gases de elevado teores de CO
2
 . Um determinado aditivo, via de regra, o 
próprio Liquido do Gás Natural (LGN), é utilizado, com a finalidade evitar o 
congelamento do CO
2 
, no processo, além de ajudar na separação do H2S e 
hidrocarbonetos. 
 
Permeação por membrana – Industrialmente utilizada para fazer a separação de gases 
com base na permeabilidade relativa. Neste processo, a velocidade de escoamento das 
moléculas que passam pela membrana é decrescente na seguinte ordem: 
H2O – O2 – Ar – CO – N2 – CH4. Dessa forma, é possível separar tais componentes 
semelhantes ao processo que é utilizado para análise cromatográfica do gás. Neste 
contexto, as membranas são constituídas por polímeros e esse tipo de processo, 
geralmente é usado como tratamento inicial na separação de CO2 devendo ser 
complementado por outro processo de polimento com o objetivo de garantir a 
especificação do gás. 
 
COMPRESSÃO DO GÁS NATURAL 
Introdução 
Os compressores, no sistema de produção de gás, são utilizados para fazer a 
intermediação entre a produção e aplicação do gás, levando em conta que o gás é 
produzido a uma determinada pressão, considerada inferior a aquela adequada para o 
uso. As aplicações do gás, principalmente, em sistemas marítimos de produção de gás 
associado, precisam de maiores níveis de pressão, e tem a finalidade de auxiliar na 
elevação do petróleo e a transferência de gás para o continente. 
Ao longo do tempo, a experiência tem mostrado, que boa parte dos poços considerados 
produtores de petróleo, só são considerados viáveis através da injeção de gás-lift , 
também tecnicamente conhecido como gás de elevação. O processo, acontece da 
seguinte forma, o gás-lift é injetado no poço por meio de válvulas especiais, que são 
estrategicamente localizadas na coluna do poço, que tem como objetivo, reduzir a massa 
especifica da mistura, e também o peso da coluna hidrostática com extensão entre o 
poço e o sistema de produção. 
Vale destacar que nas instalações de produção, locais onde o gás é produzido, o mesmo 
depende do fornecimento de energia de pressão para que seja transferido para o 
continente. Desse modo, a existência da unidade de compressão é justificada, porque o 
sistema é imprescindível para assegurar o melhor aproveitamento do gás natural e 
também a produção de petróleo. 
 
 
Efeitos da compressão 
De forma diferente que geralmente acontece no processo de bombeamento de 
determinado liquido, na compressão de gases acontecem pelo menos dois efeitos 
colaterais que são considerados muito importantes: a diminuição do volume específico 
e o aumento da temperatura. 
Quando um liquido assumido de forma incompreensível tem a superfície submetida a 
eventuais esforços externos crescentes, sua pressão se eleva, entretanto, não haverá 
transferência de energia. Considerando que não deslocamento do ponto exato de 
aplicação de força, em razão da irredutibilidade do volume, nenhum tipo de trabalho é 
realizado. 
No entanto, na compressão de um determinado gás a contratação do volume 
experimentada, implicará na realização do trabalho, o qual é recebido como forma de 
energia molecular interna. Tudo isso, pode explicar o motivo porque os compressores 
consumem energia muito melhores que aquelas exigidas pelas bombas. 
 
Elevação da temperatura 
O aumento da temperatura do gás comprimido é uma consequência de sua energia 
interna. Esse tipo de efeito é considerado raro e desejado, tendo em vista que agrava as 
dificuldade de projeto mecânico dos equipamentos usados nos sistema de compressão. 
A elevação da temperatura diminui a resistência mecânica dos materiais metálicos, e de 
uma maneira em geral, tornou-se mais fácil de sofrer a corrosão. 
 
 No entanto, é um dos motivos que acabam limitando a razão da compressão, que é 
representada, pela relação entre a pressão de descarga e a pressão de sucção do 
compressor desses equipamentos. Sendo assim, para obtenção das pressões exigidas 
pelo processo de transferência gás lift, são instalados sistemas com compressores em 
série ligados a resfriadores e depuradores, sendo este um determinado conjunto 
conhecido tecnicamente, como compressão em multiestágios. 
Sistema de compressão em multiestágios 
Este tipo de sistema de compressão, tem como objetivo realizar a compressão em 
sucessivos estágios, de modo a obter a razão de compressão exigida pelo processo. Por 
esta razão, é preciso resfriar e depurar o gás após cada estágio de compressão conforme 
ilustrada na figura abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 1
o
 Est 2
o
 Est 3º Est 
 
 
 
Figura: Sistema de compressão em multiestágio 
Compressores 
 
Os compressores consistem em equipamentos que tem a finalidade de fazer a elevação 
da pressão de um componente que esteja no estado gasoso. A pressurização acontece 
em razão do acionamento por motores elétricos ou por turbinas que podem ser a gás ou 
a vapor . Entretanto, existem vários tipos de compressores,