Il existe de nombreuses façons de configurer les différents procédés unitaires de traitement du gaz naturel. Voici une configuration générale et typique pour le traitement du gaz naturel provenant de puits de gaz non associé. Elle illustre comment le gaz naturel brut est transformé en gaz naturel commercialisable, puis transporté vers le marché final par gazoduc. Liquides de gaz naturel (LGN) : propane, butane et C5+ (terme courant désignant le pentane et les hydrocarbures de masse moléculaire élevée). Le gaz naturel brut est généralement collecté à partir d'un groupe de puits adjacents et traité une première fois dans un séparateur au point de collecte. éliminer l'eau liquide libre (Élimination de l'eau du gaz naturel) et du condensat de gaz naturel. L'eau de condensation est généralement envoyée à la raffinerie, où elle est traitée comme une eau usée.
Ensuite, le gaz d'alimentation est transporté par pipeline jusqu'à l'usine de traitement du gaz, où la purification initiale consiste généralement à éliminer les gaz acides (Sulfure d'hydrogène et dioxyde de carbone). En raison des limitations de performance et environnementales du procédé aux amines, les nouvelles technologies utilisant des membranes polymères pour séparer le dioxyde de carbone et le sulfure d'hydrogène des flux de gaz naturel sont de plus en plus répandues. L'intérêt de la membrane réside dans l'absence de consommation de réactifs. Les gaz acides (le cas échéant) sont éliminés par traitement membranaire ou aux amines, puis envoyés vers une unité de récupération du soufre. Cette unité convertit le sulfure d'hydrogène contenu dans les gaz acides en soufre élémentaire ou en acide sulfurique. Parmi les procédés de conversion, le procédé Claus est de loin le plus connu pour la récupération du soufre élémentaire, tandis que le procédé de contact traditionnel et le procédé à l'acide sulfurique humide (WSA) sont les technologies les plus couramment utilisées pour la récupération de l'acide sulfurique. Une faible quantité de gaz acides peut être traitée par combustion.
Le gaz résiduel issu du procédé Claus est généralement appelé gaz de queue. Il est ensuite traité dans une unité de traitement des gaz de queue afin de récupérer les composés soufrés résiduels et de les recycler vers l'unité Claus. De nombreux procédés permettent également de traiter les gaz de queue de l'unité Claus. C'est pourquoi le procédé WSA est particulièrement adapté, car il permet un traitement par auto-échauffement des gaz de queue.
L'étape suivante du traitement des gaz consiste à utiliser l'absorption renouvelable dans du triéthylène glycol liquide (TEG), également appelée déshydratation à l'éthylène glycol, déshydratation par chlorure déliquescent ou adsorption modulée en pression (PSA) avec un adsorbant solide, afin d'éliminer la vapeur d'eau du gaz. D'autres procédés relativement récents, comme la séparation membranaire, peuvent également être envisagés.
Le mercure est ensuite éliminé par un procédé d'adsorption tel que le charbon actif ou un tamis moléculaire renouvelable.
Bien que peu fréquent, l'un des trois procédés suivants est parfois utilisé pour éliminer et rejeter l'azote :
- Le procédé à basse température (dispositif d'élimination de l'azote) utilise une distillation à basse température. Si nécessaire, le procédé peut être modifié pour récupérer l'hélium.
- Dans le processus d'absorption, on utilise une huile maigre ou un solvant spécial comme absorbant.
- Le procédé d'adsorption utilise du charbon actif ou un tamis moléculaire comme adsorbant. L'applicabilité de cette méthode peut être limitée car elle entraînerait une perte de butane et d'hydrocarbures plus lourds.
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Date de publication : 17 mars 2024