Cilindros de aluminio para gas industrial de excelente calidad, fabricados en China, con descuento al por mayor.

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Comparación y selección de tecnología de procesos

El proceso de licuefacción de gas natural incluye el pretratamiento (purificación) del gas crudo, la licuefacción (o planta de licuefacción de GNL), la compresión de la circulación del refrigerante, el almacenamiento del producto, la carga y el sistema auxiliar, etc. El proceso principal incluye la purificación del gas crudo y la licuefacción del gas purificado.

Selección del proceso de purificación de gas natural

Como gas natural en bruto, el gas natural debe purificarse completamente antes de la licuefacción. Esto implica eliminar los gases ácidos, el agua y las impurezas presentes en el gas de alimentación, como H2S, CO2, H2O, Hg e hidrocarburos aromáticos, para evitar el bloqueo y la corrosión de los equipos y las tuberías debido a la congelación a bajas temperaturas. La Tabla 5.1-1 enumera las normas de pretratamiento y el contenido máximo de impurezas del gas de alimentación en la planta de GNL.

Contenido máximo admisible de impurezas en el gas de alimentación de GNL

Según los datos del gas de alimentación, el contenido de agua en el gas de alimentación supera el estándar y debe ser purificado.

A) Selección del proceso de desacidificación

El H2S y el CO2 presentes en el gas natural se denominan colectivamente gases ácidos. Su presencia provoca corrosión en los metales y contamina el medio ambiente. Además, si el contenido de CO2 es demasiado alto, el poder calorífico del gas natural se reduce. Por lo tanto, es fundamental controlar estrictamente el contenido de componentes ácidos en el gas natural para cumplir con los requisitos de calidad del proceso y del producto.

Existen métodos como la absorción con solventes, la absorción física, la oxidación-reducción y la adsorción con tamices moleculares para eliminar el gas ácido del gas natural. Actualmente, el método de absorción con solventes es ampliamente reconocido y utilizado. Se trata de un método de desulfuración basado en una reacción química reversible que utiliza un solvente alcalino como absorbente. El solvente reacciona con los componentes ácidos (principalmente CO2) del gas de alimentación para formar compuestos. El solvente, al absorber el gas ácido, se descompone y libera el gas ácido al aumentar la temperatura y reducir la presión, lo que permite la regeneración y utilización del solvente.

En términos de consumo de energía, escala de tratamiento, inversión y costo operativo, el método de amina líquida MDEA es el proceso más adecuado, por lo que se selecciona el método de amina líquida MDEA para la desacidificación en este esquema.

B) Selección del proceso de deshidratación

El proceso de deshidratación del gas natural generalmente incluye deshidratación a baja temperatura, adsorción con desecante sólido y absorción con solvente. La separación por congelación se utiliza principalmente para evitar la formación de hidratos de gas natural a bajas temperaturas, pero su temperatura mínima admisible es limitada, lo que no cumple con los requisitos de la licuefacción del gas natural. La absorción con solvente suele incluir ácido concentrado (generalmente ácido fosfórico concentrado y otros ácidos orgánicos), glicol (comúnmente trietilenglicol), etc., pero estos métodos tienen una baja profundidad de deshidratación, por lo que no se pueden utilizar en unidades criogénicas. Los métodos de deshidratación con desecante sólido son el método del gel de sílice, el método del tamiz molecular o la combinación de ambos.

La licuefacción y deshidratación del gas natural requiere el método de adsorción en estado sólido. Debido a que el tamiz molecular posee una fuerte selectividad de adsorción, altas características de adsorción a baja presión parcial de vapor de agua y, además, puede eliminar simultáneamente el gas ácido residual, el tamiz molecular 4A se utiliza como adsorbente de deshidratación en este proceso.

C) Selección del proceso de eliminación de mercurio

Actualmente, existen principalmente dos tipos de procesos para la eliminación de mercurio: el método de adsorción con tamiz molecular HGSIV de la empresa UOP en Estados Unidos y la reacción química entre mercurio y azufre mediante carbón activado impregnado con azufre para producir sulfuro de mercurio, que se adsorbe en el carbón activado. El primero es costoso y adecuado para situaciones con alto contenido de mercurio; el segundo es económico y adecuado para situaciones con bajo contenido de mercurio.

Por un lado, el costo operativo del tamiz molecular HGSIV es muy elevado; por otro lado, el contenido de mercurio en el gas de alimentación de esta unidad es relativamente bajo. Por lo tanto, la empresa cuenta con una experiencia exitosa en el proceso de eliminación de mercurio mediante carbón activado impregnado con azufre.

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