description du procédé unitaire de décarbonation du gaz naturel
1) usine de décarbonation du gaz naturel description du processus
Le gaz d'alimentation, d'un débit de 5 mmscfd et d'une pression de 590 psig, pénètre d'abord dans le séparateur gaz-liquide afin d'éliminer les hydrocarbures liquides, l'eau libre et les impuretés mécaniques provenant de l'amont, puis dans l'unité de désacidification. Cette unité utilise une solution de MDEA pour éliminer les gaz acides tels que le CO₂ et le H₂S présents dans le gaz d'alimentation.
Le gaz naturel entre par le bas de la tour d'absorption et la traverse de bas en haut. La solution de MDEA entièrement régénérée (liquide pauvre) entre par le haut de la tour et la traverse également de haut en bas. Dans la tour d'absorption, la solution de MDEA et le gaz naturel, circulant à contre-courant, sont en contact total. Le CO₂ contenu dans le gaz est absorbé et passe en phase liquide. Les composants non absorbés sont extraits par le haut de la tour et dirigés vers le refroidisseur et le séparateur de gaz de décarbonatation. Le gaz issu de ce séparateur est ensuite acheminé vers le réseau utilisateur.
La teneur en CO2 du gaz naturel traité ne dépasse pas 3 %.
La solution de MDEA ayant absorbé du CO₂ est appelée liquide riche et est dirigée vers le réservoir de détente. Le gaz acide libéré par dépressurisation se mélange au gaz acide présent en haut de la tour de régénération. Après un échange thermique avec la solution (liquide pauvre) sortant du bas de la tour de régénération, le liquide riche est chauffé à environ 95 °C et remonte en haut de la tour, où il est traité et régénéré jusqu'à ce que son degré de pureté atteigne la valeur cible.
Le liquide pauvre provenant de la tour de régénération traverse l'échangeur de chaleur liquide pauvre/liquide riche et pénètre dans le réservoir tampon MDEA. Il est mis sous pression par la pompe à liquide pauvre et entre dans le refroidisseur de liquide pauvre. Le liquide pauvre est refroidi à environ 55 °C et entre par le haut de la tour d'absorption.
Le gaz sortant du haut de la tour de régénération se mélange au gaz acide issu de la détente du réservoir, puis traverse le refroidisseur de gaz acide avant d'entrer dans le séparateur de gaz acide. Le gaz provenant du séparateur est envoyé au système d'évacuation des gaz acides, et le condensat est dirigé vers le réservoir tampon de MDEA pour être recyclé.
La source de chaleur du rebouilleur dans la tour de régénération est fournie par l'huile caloporteuse.
2) Paramètres de conception
Débit de gaz alimentant la tour d'absorption : 5 MMSCFD
Le point de conception de la teneur en CO2 dans le gaz d'alimentation : 24 %
Pression de service de l'absorbeur : 590 psig
Température de fonctionnement de la tour d'absorption : 45 °C à 100 °C
Pression de service de la tour de régénération : 0,03 MPa.G ~ 0,05 MPa.G
Température de fonctionnement de la tour de régénération : 95 ℃ ~ 120 ℃
Source de chaleur du rebouilleur de la tour de régénération : huile caloporteuse à température moyenne
Teneur en CO2 dans le gaz décarboné : ≤ 3 %
3) Champ d'application
Plage de réglage de la charge : 50 % à 110 %.
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