Rimuovere le impurità nocive dal gas di alimentazione e le sostanze che potrebbero solidificarsi durante il processo criogenico, come acido solfidrico, anidride carbonica, acqua, idrocarburi pesanti e mercurio. Il gas di alimentazione trattato dai diversi tipi di impianti GNL è differente, pertanto anche i metodi e i processi di trattamento variano.
I gas acidi sono generalmente costituiti da H2S, CO2, CO2, RSH e altre impurità in fase gassosa. La rimozione dei gas acidi è spesso chiamata desolforazione e decarbonizzazione, o tradizionalmente desolforazione. Durante la purificazione del gas naturale, H2S e CO2 possono essere rimossi contemporaneamente, poiché questi due componenti possono essere eliminati insieme mediante il metodo alcol-ammina e la purificazione con adsorbimento su setaccio molecolare.
2.3.2 Selezione del metodo di desolforazione
Nell'unità di liquefazione del gas naturale, esistono tre metodi di purificazione comuni, ovvero il metodo alcol-ammina, il metodo potassa calda (benfied) e il metodo solfonolo-ammina.
Mercurio: la presenza di mercurio può corrodere gravemente le apparecchiature in alluminio. In presenza di mercurio (incluso mercurio elementare, ioni di mercurio e composti organici del mercurio), l'alluminio reagisce con l'acqua producendo prodotti di corrosione in polvere bianca, che compromettono seriamente le proprietà dell'alluminio. Anche una quantità minima di mercurio è sufficiente a causare gravi danni alle apparecchiature in alluminio, oltre a provocare inquinamento ambientale e rischi per la salute del personale durante le operazioni di manutenzione. Pertanto, il contenuto di mercurio deve essere rigorosamente limitato. La rimozione del mercurio si basa sulla reazione tra mercurio e zolfo in un reattore catalitico.
Idrocarburi pesanti: si riferiscono agli idrocarburi con più di 5 atomi di carbonio. Negli idrocarburi, quando il peso molecolare cambia da piccolo a grande, il punto di ebollizione cambia da basso ad alto. Pertanto, nel ciclo di condensazione del gas naturale, gli idrocarburi pesanti vengono sempre condensati per primi. Se gli idrocarburi pesanti non vengono separati per primi, o vengono separati dopo la condensazione, possono congelare e ostruire le apparecchiature. Gli idrocarburi pesanti vengono parzialmente rimossi mediante setacci molecolari e altri adsorbenti durante la disidratazione, mentre la parte restante viene separata mediante separazione criogenica.
Cos: può idratarsi con una piccolissima quantità d'acqua formando H2S e CO2, causando corrosione alle apparecchiature. Si miscela facilmente con il propano recuperato. Di solito viene rimosso insieme a H2S e CO2 durante la deacidificazione.
Elio: il gas naturale è la principale fonte di elio e deve essere separato e utilizzato. Il suo valore di utilizzo è elevato grazie alla combinazione di separazione a membrana e separazione criogenica.
Azoto: l'aumento del suo contenuto renderà più difficile la liquefazione del gas naturale. Il metodo del flash finale è generalmente utilizzato per la rimozione selettiva dal GNL.
Il componente principale del gas naturale è il metano (CH4) e il suo punto di ebollizione standard è 111 kJ (-162 °C).
La densità del metano liquido al punto di ebollizione standard è di 426 kg/m³, mentre la densità del metano gassoso allo stato standard è di 0,717 kg/m³, con una differenza di circa 600 volte. Questa grande differenza di volume è la ragione principale per cui è necessario immagazzinare e trasportare il gas naturale liquefatto.
Data di pubblicazione: 3 dicembre 2021