Comparação e seleção técnica
O processo de liquefação de gás natural inclui basicamente o pré-tratamento (purificação) do gás de alimentação, a liquefação, a compressão do ciclo de refrigeração, o armazenamento do produto, o carregamento e os sistemas auxiliares. O fluxo principal do processo compreende a purificação do gás de alimentação e a liquefação do gás purificado.
Seleção do processo de purificação de gás natural
O gás natural utilizado como gás de alimentação deve ser completamente purificado antes da liquefação. Ou seja, devem ser removidos os gases ácidos, a água e as impurezas presentes no gás de alimentação, como o H₂.2S, CO2, H2O, Hg e hidrocarbonetos aromáticos, para evitar que congelem a baixas temperaturas e bloqueiem e corroam equipamentos e tubulações.
UM) A Tabela 1-1 lista os padrões de pré-tratamento do gás de alimentação em uma planta de GNL e o teor máximo de impurezas.
Tabela 1-1: teor máximo de impurezas permitido no gás de alimentação de GNL
| Impureza | Limite de conteúdo | Base |
| H2O |
| A (é permitido exceder o limite de dissolução sem limitar a produção) |
| CO2 | 50～100ppmV | B (Solubilidade final) |
| H2S |
| C (requisitos técnicos do produto) |
| Teor total de enxofre | 10～50mg/Nm3 | C |
| Hg |
| UM |
| Hidrocarboneto aromático | ≤10ppmV | A ou B |
| Hidrocarbonetos naftênicos totais | ≤10ppmV | A ou B |
Com base nos dados do gás de alimentação, o teor de dióxido de carbono no gás de alimentação excede o padrão e deve ser purificado.
O processo com amina líquida MDEA é o mais adequado em termos de consumo de energia, escala de tratamento, custo de investimento e custo operacional. Portanto, o processo com amina líquida MDEA foi selecionado para a desacidificação do gás neste projeto.
B) Seleção do processo de desidratação
A presença de água no gás natural frequentemente acarreta sérias consequências: sob certas condições, a água e o gás natural formam hidratos que bloqueiam a tubulação e afetam o processo de liquefação por resfriamento; além disso, a presença de água também causa consumo desnecessário de energia; devido à baixa temperatura de liquefação do gás natural e à presença de água, os equipamentos podem congelar e bloquear, sendo necessária a sua desidratação.
Processo de desidratação do gás natural Geralmente, inclui três categorias: desidratação a baixa temperatura, adsorção em dessecante sólido e absorção por solvente. A separação por congelamento é usada principalmente para evitar a formação de hidratos quando a temperatura do gás natural está baixa. No entanto, a baixa temperatura permitida é limitada e não atende aos requisitos da liquefação do gás natural; a absorção por solvente geralmente inclui ácido concentrado (geralmente ácido orgânico, como ácido fosfórico concentrado), glicol (comumente trietilenoglicol), etc., mas esses métodos têm baixa profundidade de desidratação e não podem ser usados em unidades criogênicas; os métodos comuns de desidratação com dessecante sólido são o método com gel de sílica, método da peneira molecular ou a combinação dos dois métodos.
O método de adsorção em estado sólido deve ser adotado para desidratação da liquefação do gás naturalDevido às vantagens da peneira molecular, como forte seletividade de adsorção, elevadas características de adsorção sob baixa pressão parcial de vapor de água e posterior remoção de gases ácidos residuais, a peneira molecular 4A é utilizada como adsorvente de desidratação nesta proposta.
C) Seleção do processo de remoção de mercúrio
Atualmente, existem dois processos principais para a remoção de mercúrio: o método de adsorção por peneira molecular HGSIV, da empresa UOP, nos Estados Unidos, e o carvão ativado impregnado com enxofre, que reage com o enxofre para gerar sulfeto de mercúrio, o qual é adsorvido no carvão ativado. O primeiro método apresenta alto custo e é adequado para situações com alto teor de mercúrio; o segundo possui baixo custo operacional e é adequado para situações com baixo teor de mercúrio.
Por um lado, o custo operacional da peneira molecular HGSIV é muito alto; por outro lado, o teor de mercúrio no gás de alimentação da unidade é relativamente baixo. Portanto, a empresa possui experiência comprovada na utilização de carvão ativado impregnado com enxofre para a remoção de mercúrio.
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Data da publicação: 26/12/2022