Comparación y selección técnica
El proceso de licuefacción de gas natural comprende básicamente el pretratamiento (purificación) del gas de alimentación, la licuefacción, la compresión del ciclo de refrigeración, el almacenamiento del producto, la carga y los sistemas auxiliares. El flujo principal del proceso incluye la purificación del gas de alimentación y la licuefacción del gas purificado.
Selección del proceso de purificación de gas natural
El gas natural utilizado como gas de alimentación debe purificarse completamente antes de la licuefacción. Es decir, eliminar el gas ácido, el agua y las impurezas presentes en el gas de alimentación, como el H₂O.2S, CO2, H2O, Hg e hidrocarburos aromáticos, para evitar que se congelen a bajas temperaturas y obstruyan y corroan los equipos y las tuberías.
A) La Tabla 1-1 enumera los estándares de pretratamiento del gas de alimentación en la planta de GNL y el contenido máximo de impurezas.
Tabla 1-1 Contenido máximo admisible de impurezas en el gas de alimentación de GNL
| Impureza | Límite de contenido | Base |
| H2EL |
| A (se permite exceder el límite de disolución sin limitar la producción) |
| CO2 | 50～100 ppmV | B (Solubilidad máxima) |
| H2S |
| C (requisitos técnicos del producto) |
| contenido total de azufre | 10～50 mg/Nm3 | do |
| mercurio |
| A |
| Hidrocarburo aromático | ≤10 ppmV | A o B |
| Hidrocarburos nafténicos totales | ≤10 ppmV | A o B |
Según los datos del gas de alimentación, el contenido de dióxido de carbono en dicho gas supera el estándar y debe ser purificado.
El proceso de amina líquida MDEA es el más adecuado en términos de consumo de energía, escala de tratamiento y costos de inversión y operación. Por lo tanto, se selecciona el proceso de amina líquida MDEA para la desacidificación del gas en este esquema.
B) Selección del proceso de deshidratación
La presencia de agua en el gas natural suele tener graves consecuencias: en determinadas condiciones, el agua y el gas natural forman hidratos que obstruyen la tubería y afectan al proceso de licuefacción por enfriamiento; además, la presencia de agua también provoca un consumo innecesario de energía; debido a la baja temperatura de licuefacción del gas natural y a la presencia de agua, los equipos se congelan y se bloquean, por lo que deben deshidratarse.
Proceso de deshidratación del gas natural Generalmente incluye tres categorías: 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 cuando la temperatura del gas natural es baja. Sin embargo, la baja temperatura que permite es limitada y no puede cumplir con los requisitos de la licuefacción del gas natural; la absorción con solvente generalmente incluye ácido concentrado (generalmente ácido orgánico como ácido fosfórico concentrado), glicol (comúnmente trietilenglicol), etc., pero estos métodos tienen una baja profundidad de deshidratación y no se pueden utilizar en unidades criogénicas; los métodos comunes de deshidratación con desecante sólido son el método del gel de sílice, método de tamizado molecular o la combinación de ambos métodos.
Se debe adoptar el método de adsorción sólida para licuefacción y deshidratación de gas naturalDebido a que el tamiz molecular tiene las ventajas de una fuerte selectividad de adsorción, altas características de adsorción bajo baja presión parcial de vapor de agua y una mayor eliminación de gas ácido residual, el tamiz molecular 4A se utiliza como adsorbente de deshidratación en esta propuesta.
C) Selección del proceso de eliminación de mercurio
Actualmente, existen dos procesos principales para la eliminación de mercurio: el método de adsorción con tamiz molecular hgsiv de la empresa UOP en Estados Unidos y el carbón activado impregnado con azufre, que provoca la reacción del mercurio con el azufre para generar sulfuro de mercurio y adsorberlo en el carbón activado. El primero tiene un alto costo y es adecuado para situaciones con alto contenido de mercurio; el segundo tiene un bajo costo operativo y es 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 la unidad es relativamente bajo. Por lo tanto, la empresa cuenta con experiencia exitosa en el uso de carbón activado impregnado con azufre para la eliminación de mercurio.
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Fecha de publicación: 26 de diciembre de 2022