Esistono molti modi per configurare vari processi unitari per la lavorazione del gas naturale. Di seguito è riportata una configurazione generale e tipica del gas naturale per pozzi di gas non associato. Mostra come il gas naturale non trattato viene trasformato in gas naturale per la vendita, che viene trasportato al mercato dell'utente finale tramite gasdotti. Liquido di gas naturale (NGL): propano, butano e C5+ (questo è un termine comune per pentano più idrocarburo ad alto peso molecolare). Il gas naturale originale viene solitamente raccolto da un gruppo di pozzi adiacenti e prima lavorato nel contenitore di separazione nel punto di raccolta per rimuovere l'acqua liquida libera e condensato di gas naturale. L'acqua di condensa viene solitamente inviata alla raffineria, dove viene trattata e smaltita come acqua reflua.
Quindi, il gas di alimentazione viene trasportato all'impianto di trattamento del gas attraverso la condotta, dove di solito avviene la purificazione iniziale rimuovere i gas acidi (acido solfidrico e anidride carbonica). A causa di una serie di limitazioni prestazionali e ambientali del processo con ammine, le nuove tecnologie basate sull'uso di membrane polimeriche per separare l'anidride carbonica e l'acido solfidrico dai flussi di gas naturale hanno riscosso sempre maggiore successo. La membrana è interessante perché non consuma reagenti. L'eventuale gas acido viene rimosso tramite trattamento a membrana o con ammine e quindi inviato a un'unità di recupero dello zolfo, che converte l'acido solfidrico presente nel gas acido in zolfo elementare o acido solforico. Tra i processi utilizzabili per queste conversioni, il processo Claus è di gran lunga il più conosciuto per il recupero dello zolfo elementare, mentre il tradizionale processo a contatto e il processo WSA (wet sulfuric acid process) sono le tecnologie più comunemente utilizzate per il recupero dell'acido solforico. Una piccola quantità di gas acido può essere trattata mediante combustione.
Il gas residuo del processo Claus viene solitamente chiamato gas di coda e viene trattato nell'unità di trattamento del gas di coda per recuperare i composti di zolfo residui e riciclarli all'unità Claus. Analogamente, esistono molti processi che possono essere utilizzati per trattare il gas di coda dell'unità Claus. Per questo motivo, il processo WSA è particolarmente adatto, in quanto è in grado di effettuare un trattamento di autoriscaldamento del gas di coda.
La fase successiva dell'impianto di trattamento del gas prevede l'utilizzo dell'assorbimento rinnovabile in trietilenglicole liquido (TEG), comunemente noto come disidratazione con glicole etilenico, essiccante a base di cloruro deliquescente o dispositivo di adsorbimento a variazione di pressione (PSA) che utilizza un adsorbente solido per l'adsorbimento rinnovabile al fine di rimuovere il vapore acqueo dal gas. Possono essere presi in considerazione anche altri processi relativamente nuovi, come la separazione a membrana.
Il mercurio viene quindi rimosso mediante un processo di adsorbimento, ad esempio con carbone attivo o setacci molecolari rinnovabili.
Sebbene non sia comune, a volte si ricorre a uno dei tre processi seguenti per rimuovere ed eliminare l'azoto:
- Il processo a bassa temperatura (dispositivo per la rimozione dell'azoto) utilizza la distillazione a bassa temperatura. Se necessario, il processo può essere modificato per recuperare l'elio.
- Nel processo di assorbimento, come assorbente si utilizza olio magro o un solvente speciale.
- Il processo di adsorbimento utilizza carbone attivo o setacci molecolari come adsorbenti. L'applicabilità di questo metodo potrebbe essere limitata poiché si ritiene che provochi la perdita di butano e di idrocarburi più pesanti.
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Data di pubblicazione: 3 marzo 2023