Descrição
O skid de descarbonização de gás natural é um equipamento fundamental no tratamento ou purificação do gás natural. A PSA (Adsorção por Pressão Seletiva) é uma tecnologia de descarbonização de baixo consumo energético que realiza a adsorção e dessorção de CO2 através da variação da pressão de operação. Essa tecnologia geralmente adsorve e separa o CO2 do gás natural a uma pressão de operação de 0,5 a 1 MPa, e em seguida realiza a dessorção a vácuo para completar a regeneração do adsorvente. O método PSA pertence à adsorção física, embora, comparado à adsorção química, sua capacidade de adsorção seja limitada e sua seletividade seja baixa; no entanto, o fluxo do processo PSA é simples, o adsorvente tem uma longa vida útil, é fácil de regenerar e apresenta baixo consumo de energia. Ao mesmo tempo, também possui vantagens como alto grau de automação, bons benefícios ambientais e alta flexibilidade operacional. Especialmente quando se trata de gás de alimentação de alta pressão, geralmente não há necessidade de pressurizá-lo novamente. O método PSA pode operar à temperatura ambiente sem a necessidade de aquecimento e resfriamento, economizando de 1 a 2 vezes o consumo de energia em comparação com o método TSA (Adsorção por Pressão Seletiva). Além disso, em comparação com o método TSA equivalente, o método PSA requer uma dose de adsorção muito menor.
O teor de dióxido de carbono no gás natural, de acordo com os padrões de qualidade, não deve ultrapassar 3%. Além disso, o dióxido de carbono presente na água após entrar em contato com o aço apresenta um forte poder corrosivo. Se o valor do pH for o mesmo, a acidez do dióxido de carbono também será maior, resultando em um maior grau de corrosão do aço por esse gás.
A adsorção por oscilação de pressão (PSA, na sigla em inglês) é uma nova tecnologia utilizada para separar misturas gasosas por adsorção. Comparada ao método tradicional de absorção química, a tecnologia PSA é economicamente atrativa para a remoção e recuperação de H₂S e CO₂ do gás natural e está sendo intensamente desenvolvida.
A tecnologia de separação de gases por PSA apresenta vantagens como operação simples, baixa perda de pressão, desidratação com remoção de CO2, baixo ponto de orvalho do gás purificado e da água, e os produtos atendem aos requisitos para exportação de gás. O PSA pode ser utilizado para concentração de CO2 e dessulfurização seletiva em gás natural.
Fluxograma
A adsorção foi realizada sob pressão e a dessorção sob pressão reduzida. Como o ciclo de adsorção é curto e o calor de adsorção não pode ser dissipado a tempo, ele pode ser utilizado para a dessorção. Portanto, a temperatura do leito de adsorção, devido ao calor de adsorção e dessorção, apresenta pouca variação, podendo ser considerada um processo isotérmico. Na operação com um único leito de adsorção fixo, seja por oscilação de temperatura ou por oscilação de pressão, como o adsorvente precisa ser regenerado, a adsorção é intermitente. Na indústria, dois ou mais leitos de adsorção são utilizados, de modo que a adsorção e a regeneração do leito sejam realizadas alternadamente (ou em ciclos), garantindo a continuidade de todo o processo de adsorção.
Características funcionais
A eficiência do sistema de descarbonização por adsorção por oscilação de pressão (PSA) é de 90%. O CO2 pode ser separado por variação de pressão e adsorção física, sem reação química. Além da remoção de CO2, a tecnologia PSA é amplamente utilizada na recuperação e purificação de H2, CH4, CO, CO2 e outros gases.
