PROCESSAMENTO DE PETRÓLEO E GÁSSlides operação 2a aula

CURSO DE FORMAÇÃO DE OPERADORCURSO DE FORMAÇÃO DE OPERADOR

Jorge Heleno Santos PortoJorge Heleno Santos PortoQuímico de Petróleo SêniorQuímico de Petróleo Sênior

ATP-ST/OP-CPATP-ST/OP-CP

JUNHO/2008JUNHO/2008

PROCESSAMENTO DE PROCESSAMENTO DE PETRÓLEO E GÁSPETRÓLEO E GÁS

1. Óleo 1.1 Destilação atmosférica de óleo para produção de Diesel e QAV

1.2 Estocagem, movimentação e transferência de Diesel

1.3 Estocagem, movimentação e transferência de QAV.

Conteúdo programáticoConteúdo programático

2. Condensado e gás 2.1 Estabilização de condensado 2.2 Processamento de gás por absorção refrigerada para produção de LGN e/ou GLP 2.3 Processamento de gás por turboexpansão para produção de LGN e/ou GLP 2.4 Processamento de gás por refrigeração simples para produção de LGN e/ou GLP 2.5 Processamento de gás por efeito Joule-Thompson para produção de LGN e/ou GLP 2.6 Estocagem, movimentação e transferência de LGN 2.7 Estocagem, movimentaçao e transferência de GLP.

Conteúdo programáticoConteúdo programático

Processamento do Gás NaturalSegundo o Aurélio:Processamento: Ato ou modo de processar. Processo: 1. Sucessão de estados ou de mudanças. 2. Maneira pela qual se realiza uma operação, segundo determinadas normas; método, técnica 3. Seqüência de estados de um sistema que se transforma; evolução

Processo Unitário: Qualquer dos tratamentos físicos e/ou químicos gerais que podem ocorrer em determinado produto

Processamento do Gás NaturalSegundo os fundamentos da Engenharia Química:Processo Industrial é o que utiliza princípios físico-químicos contemplados no âmbito da Engenharia Química, tais como:Mecânica dos Fluidos ---> Rege a estática e a dinâmica dos fluidosTermodinâmica ----> Rege as transformações energéticas que ocorrem nos diversos estados das substânciasOperações Unitárias ---> Rege as transformações físico-químicas que ocorrem nos sistemas. Representadas por: Balanços de materiais, compressão, troca de calor, absorção, destilação, etc

Processamento do Gás Natural

Princípios da Termodinamica:

1) Equação da Primeira Lei Q - W = U2

- U1

2) Equações da Segunda Lei

S2 - S1 = Delta Q / T

3) Lei dos Gases

P. V = Z . n . R . T


Princípios da mecânica dos Fluidos:

1) Equação da Conservação de Energia

(P1 /GAMA) + Z1 + ( V12 / 2*G)= (P2 /GAMA) + Z2 + (V2

2 /2*G)+Hf

2) Equações de Escoamento de Fluidos

Q = (3,14* Delta P * R4 )/(8*VISC*L)

Q = V * A


Inter-relação com outras áreas:

•Com Engenharia Elétrica ---> Projetos e manutenção de sistemas elétricos e eletrônicos•Com Engenharia Mecânica ---> Projetos e manutenção de sistemas mecânicos•Com Engenharia Civil ----> Projetos de instalações•Com Química Analítica ---> Acompanhamento analítico dos processos, pesquisa e desenvolvimento•Outras

PETRÓLEO + GÁS NATURAL

PETRÓLEO GÁS NATURAL

Gás

REFINARIA

GLP

NAFTA

QUEROZENE

ÓLEO DIESEL

ÓLEO COMBUSTÍVEL

UPGN

Gás

GLP

C5+

IntroduçãoIntrodução

Conceitos preliminaresConceitos preliminares

É a porção LEVE (principalmente metano) do petróleo que existe na fase gasosa ou em solução no óleo, nas condições originais de reservatório, e que permanece no estado gasoso nas condições atmosféricas de pressão e temperatura.

O gás natural é mais leve do que o ar (densidade 0,6). Não tem cheiro e a sua combustão (queima) fornece de 8.000 a 10.000 kcal/m3. Ocorre na natureza associado ou não ao petróleo, é compressível e altamente inflamável.

O que é gás natural ?

COMPONENTETipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Tipo 3 Tipo 4 Tipo 5 Tipo 6

CO2 0,95 0,14 0,99 0,51 0,10 0,55 0,63

N2 1,52 2,62 1,36 1,53 1,28 3,42 1,06

C1 71,56 79,06 82,36 84,37 89,85 92,66 88,58

C2 12,96 6,81 10,67 9,00 4,69 1,43 9,30

C3 6,67 6,88 2,23 2,39 2,08 0,75 0,42

iC4 1,38 1,63 0,56 0,43 0,66 0,38 0,00

nC4 2,00 1,89 0,77 0,77 0,54 0,40 0,00

iC5 0,74 0,43 0,29 0,20 0,20 0,14 0,00

nC5 0,94 0,35 0,34 0,27 0,31 0,08 0,00

C6 1,14 0,19 0,29 0,28 0,39 0,10 0,00

C7 0,02 0,00 0,09 0,18 0,00 0,01 0,00

C8+ 0,12 0,00 0,00 0,03 0,00 0,00 0,00

Riqueza 13,01 11,37 4,57 4,53 4,08 1,86 0,42

Conceitos preliminaresConceitos preliminares

Processamento PrimárioProcessamento Primário

Nas jazidas de hidrocarbonetos, os fluidos (óleo, água e gás) se distribuem em três camadas, em função das suas diferentes densidades, não havendo fronteiras definidas entre elas. A camada superior é constituída de gás natural, a intermediária de óleo e a inferior de água.

Às empresas de petróleo só interessam os hidrocarbonetos (óleo e gás). Sendo assim, é necessário dotar os campos de “facilidades de produção” que são instalações destinadas a efetuar o processamento primário dos fluidos, ou seja, a separação do gás, óleo e água.

Processamento Primário :Processamento Primário : Objetivos

Objetivos do processamento primário do petróleo:

Separar o gás do óleo sob condições controladas;

Remover água , sais e outras impurezas do óleo e do gás.


Gás: Hidrocarboneto + H20, teor de CO2 e H2S;

Óleo: Hidrocarboneto + BSW, teor de sal e enxofre;

Água produzida: Água + teor de óleo, sólidos

Processamento PrimárioProcessamento Primário : Etapas do Gás

Separação;

Purificação;

Condicionamento;

Transferências para Unidades de Processamento e/ou injeção em poços de gás lift.

Processamento PrimárioProcessamento Primário : Etapas do óleo

Separação;

Tratamento;

Armazenamento;

Transferência.


Tratamento de Água Produzida

Separação do Óleo, Gás e Água e

Tratamento de óleo

Condicionamento do Gás

Elevação Artificial, Consumo e Transferência de Gás

Transferência de Óleo

Descarte e Injeção

Poços Produtores

Processamento Primário do gás :Processamento Primário do gás : Sistema com Separação Bifásica

Poços

Petróleo

Anti -espumanteDesemulsificante

Separador deProdução

Gás

SurgeTank

Gás

Óleo

Processamento Primário do gásProcessamento Primário do gás : Vaso separador horizontal

Entrada

Gás

Líquido

Demister Gás

Líquido

LIC

Processamento Primário do gásProcessamento Primário do gás : Vaso separador vertical

Processamento Primário do gás : Processamento Primário do gás : Vaso Separador trifásico

Poços

Petróleo

Anti -espumanteDesemulsificante

Separador deProdução

Óleo

Gás

Água Oleosa

Processamento Primário do gás Processamento Primário do gás : : Sistema com Separação Trifásica e Tratamento de Óleo

Poços

Petróleo

Anti-espumanteDesemulsificante

Separador1O Estágio

ÓleoSeparador2O Estágio

Separador3O Estágio

Dessalgação

GásGás

Água Oleosa

Gás

Processamento Primário do gás Processamento Primário do gás : : Purificação

Após a separação, o gás pode passar por um outro vaso, denominado de purificador (“scrubber”), para que sejam retidas algumas gotículas de óleo que tenham sido arrastadas.

Processamento Primário do gás Processamento Primário do gás : : Condicionamento

O condicionamento ou tratamento é o conjunto de processos (físicos e/ou químicos) aos quais o gás deve ser submetido, de modo a remover ou reduzir os teores de contaminantes para atender as especificações de mercado, segurança, transporte ou ao processamento posterior.

Processamento Primário do gás Processamento Primário do gás : : Condicionamento

Etapas:

Remoção de gases ácidos;

Compressão;

Desidratação.

Processamento Primário do gás Processamento Primário do gás : : Condicionamento / Remoção de Gases Ácidos

Remoção dos compostos de enxofre (H2S, mercaptans, dissulfeto de carbono), e dióxido de carbono);

Especificação do gás para venda;

Segurança;

Corrosão em dutos e equipamentos.

REMOÇÃO DE GASES ÁCIDOS


PPM vol H2S

E F E I T O S

0,01 – 0,15 Limite de detecção do odor

10 Máxima concentração permitida para exposição prolongada

100 – 150 Pode causar enjôo e fraqueza após 1 hora

> 200 Perigoso após 1 hora

> 600 Fatal após 30 minutos

> 1000 Morte imediata


Aminas;

Sulfinol;

Peneiras Moleculares.

Principais Processos de Remoção


Remoção de H2S e CO2 - Gás e GLP;

Regenerada por aquecimento – liberando H2S e CO2;

Mais usadas – DIPA, MEA, DEA, MDEA.

Aminas


Baixo custo;

Alta reatividade;

Menor quantidade de solução em circulação;

Estabilidade e facilidade de recuperação;

Menor consumo de utilidades (equipamentos menores);

Compostos não regenerados ao reagir com COS e CS2 (craqueamento).

MEA X DEA


Usamos preferencialmente a MEA sempre que o gás a ser tratado não possui quantidades significativas de COS e CS2 .

MEA X DEA


• Não degradável•Não corrosivo•Menos tóxico•Biodegradável•Menor taxa de reposição

MDEA


PRINCIPAIS CONTAMINANTES (ENXOFRE)


Remoção de H2S com solução de Amina


Remoção de H2S com sulfinol


Remoção de CO2 e H2S com MDEA


Remoção de CO2 e H2S com MDEA


Remoção de H2S com Peneiras Moleculares

Reciclo do Gás de Regeneração Exceto Durante o Pico de Concentração de H2S

Processamento Primário do gás Processamento Primário do gás : : Condicionamento / Compressão

Compressão é a etapa de passagem do gás por um conjunto de compressores, a fim de fornecer a energia necessária a esse fluido, para que ele possa ser transferido para as unidades de processamento de gás ou injetados em poços de gaslift.

Processamento Primário do gás Processamento Primário do gás : : Condicionamento / Compressão

Balanço Final (Mm3/d) Saída Torre 2Gasnorte 1007Coleta 2712Venda 1291Liquefeito 207Recompressão 2161Consumo Int 60 EA - Emsergas de AltaBalanço 0Eficiência Coleta 80,0%

Gasnorte 1007

E&P-BA 1035Fafen 1171 Injeção 246Emsergas 120 Gás Lift 520Liq. 207 EA - MabelConsumo 60 1590 Linha de Recompressão de Média 1200psi EA - Brahma

EA - DIE160 1400 440 240

Linha de Coleta 500psi

1200 900 450By Pass Gás Rico = 769

360

DEMAG 1.250kW 4x300 Mm3/d

AC BD

SVS 1.119kW 3x150 Mm3/d

13 2

SVS 1.119kW 5x180 Mm3/d

46 58 7

DEMAG 790kW 4x350 Mm3/d

AC BD

33102

DEMAG 1.300kW

B A

33301

Whorthington 1.268kW

2x220Mm3/d

Ingersol Rand331kW

2x180Mm3/d

624004

A

B

B A

B AC B A

B AC

A

B

SULZER 257kW

DEMAG 735kW

2x120 Mm3/dWhorthington

1.063kW3x530Mm3/d

DEMAG 746kW

2x80Mm3/d

624001

624003

624005

30001

1

2

Coleta de Baixa 20 psi

Coleta de Alta 70 psi

ECA-IECA-III

ECA-IV

33101

33103

Injeção de Alta

PROPANO

UPGN

2.950 Mm3/d

Coleta

Coleta1 Coleta

Recompressão

Recompressão Coleta

Coleta Coleta

200 Mm3/d à 200 psi

420 psi

2.200 psi

Processamento Primário do gás Processamento Primário do gás : : Condicionamento / Hidratos

Hidratos são compostos sólidos formados pela combinação entre moléculas de água e certas moléculas de gás;

Bloqueiam linhas, válvulas e equipamentos;

Efeito da composição do Gás : Metano, Etano e H2S – Maiores formadores;

Hidrocarbonetos de maior peso molecular, Tendem a “lavar” o hidrato.

Processamento Primário do gás Processamento Primário do gás : : Condicionamento / Hidratos

Processamento Primário do gás Processamento Primário do gás : : Condicionamento / Desidratação

A desidratação é retirada de água do gás, para evitar corrosão e a redução da capacidade dos gasodutos pela formação de “hidratos”. Ela pode ser realizada através dos processos de absorção ou adsorção.

Absorção: é realizada numa Torre Absorvedora, onde o gás flui em contra corrente a uma solução de glicol (monetilenoglicol ou trietilenoglicol), de grande poder higroscópico, que é posteriormente regenerada através de aquecimento, retornando ao processo.

Adsorção: é realizada com materiais que apresentam, dentre outras caracterísiticas, grande área superficial e afinidade pela água, tais como a alumina, a sílica-gel e as peneiras moleculares (alumino-silicatos de alguns metais). O adsorvente saturado é regenerado pela ação do calor.


Unidade de Desidratação por Absorção


Unidade de Desidratação por Adsorção – Gás Úmido


Unidade de Desidratação por Adsorção – Gás Seco

Processamento Primário do óleoProcessamento Primário do óleo : Etapas

Separação;

Tratamento;

Armazenamento;

Transferência.

Processamento Primário do óleoProcessamento Primário do óleo

Tratamento de Água Produzida

Separação do Óleo, Gás e Água e

Tratamento de óleo

Condicionamento do Gás

Elevação Artificial, Consumo e Transferência de Gás

Transferência de Óleo

Descarte e Injeção

Poços Produtores

Processamento Primário do óleoProcessamento Primário do óleo : Qualidade

BSW (Basic Sediments Water) é a relação entre a quantidade de água e o total de líquido produzido (óleo + água);-BSW < 0,5% (exportação) e < 1% (BR);-Dessalgadoras -Tratadores

Teor de cloretos < 100 mg/l (exportação) e < 570 mg/l (BR).

Processamento Primário do óleoProcessamento Primário do óleo : Qualidade

A presença de água associada ao petróleo provoca uma série de problemas nas etapas de produção, transporte e refino. Na produção e transporte os maiores inconvenientes estão ligados a:

necessidade de super-dimensionamento das instalações de coleta, armazenamento e transferência, incluindo bombas, linhas, tanques, etc;

maior consumo de energia;

segurança operacional. Em virtude de sua composição (material em suspensão, microrganismos, sais e gases dissolvidos) a água pode, ao sofrer variações de temperatura e pressão, provocar problemas de corrosão e/ou incrustação, causando danos às tubulações, equipamentos e acessórios (válvulas, instrumentos, etc.), que podem redundar em acidentes humanos e/ou ambientais.

Processamento Primário do óleoProcessamento Primário do óleo : Separação

OBJETIVO

Remover do óleo a água livre e o gás;

EQUIPAMENTO

Vaso Separador.



OBJETIVO

Remover do óleo a água emulsionada

EQUIPAMENTO

Tratadores;

Dessalgadoras.

Processamento Primário do óleoProcessamento Primário do óleo : Separação / tratadores

Processamento Primário do óleoProcessamento Primário do óleo : Separação / dessalgadoras

Processamento PrimárioProcessamento Primário : Descarte e injeção

Em quase todos os processos de produção de petróleo ocorre o aparecimento de água de formação associada, na maioria dos casos, sob a forma de emulsão.

A água produzida com o petróleo é uma solução salina contendo também partículas sólidas dispersa que devem ser removidas.


águas produzidas possuem diversos microrganismos, tais como, bactérias, algas, fungos e outros, estão, frequentemente, presentes nas águas, podendo gerar em seus metabolismos substâncias de caráter corrosivo (ácidos sulfídrico, sulfúrico, etc.).

As águas oleosas separadas do petróleo têm, comumente, em solução os gases carbônico e sulfídrico. Já o oxigênio, só ocorre quando há contato com a atmosfera.

Além desses constituintes, as águas produzidas são ricas em materiais em suspensão, óleo e sólidos provenientes das rochas , de processos corrosivos (óxidos, hidróxidos e sulfetos de ferro, etc.) e de incrustações (carbonato de cálcio e sulfato de bário, cálcio e estrôncio).


A água separada do petróleo é um efluente cujo descarte tem que ser feito com os devidos cuidados para não agredir o meio ambiente (rios, lagos, etc.), em função:

do seu volume. Em média, para cada barril de petróleo produzido são gerados 3 a 4 barris de água. Há campos em que este número se eleva a 7 ou mais. Na atividade da exploração, perfuração e produção a água produzida responde por 98% de todos os efluentes gerados;

da sua composição (presença de sais, óleo e outros constituintes nocivos ao meio ambiente, ausência de oxigênio e temperatura elevada);

O descarte deve ser feito o mais próximo possível do campo produtor, para evitar problemas no transporte e armazenamento, além de desperdícios de energia.

Destino da água produzida:

reinjetada em poços para fins de “recuperação secundária” ou “descarte”, após o devido tratamento, de modo que a mesma não venha causar problemas no reservatório e nos equipamentos através de corrosão e/ou entupimento dos poços;

lançada ao mar, após ter o teor de óleo e graxa (TOG) reduzido a um valor igual ou menor a 20mg/l, conforme determinação do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA 357).



Reservatório

Coleta

Manifold de Coleta

Separaçãogás/líquido

Gás

Líquido

Separaçãoágua/óleo

Óleo

Água

Separaçãoóleo/água

Óleo

Água

Reservatório

Elevação

TratamentoCondicionamento

Água Tratada

ManifoldDistribuição

Injeção

Descarte

Processamento Primário do óleoProcessamento Primário do óleo : Estação de Produção Atalaia

Caixa Skimmer

SAO

Flotadores Descarte

para o mar

Água + Óleo

Dre

no

Água + Óleo

Água + Óleo

Água + Óleo

Óle

o +

Ág

ua

Tanque Pulmão

Tratadores

Tanques da EPA TRANSPETRO

Óleo

Óleo Óleo

Recuperação de Gás *

Recuperação de Gás *

Gás p/ Linha de Baixa

V-43 AVazão Gas : 4.000 m3/d

V-1200Vazão Gas : 576.000 m3/dVazão de Óleo : 770 m3/d

V-565Vazão Gas : 758.000 m3/dVazão de Óleo : 60 m3/d

V-1040Vazão Gas : 521.000 m3/dVazão de Óleo :280 m3/d

LINHA DE BAIXA (ECA)

22 PSI

LINHA DE ALTA (ECA)

80 PSI

LINHA DE ALTA (ECA)

LINHA DE BAIXA (ECA)

Óleo

Óleo

SAO

SAO

SAO

Óleo

Óleo

Óleo

IP

GA + DO

CB

CM + SES 19

PROCESSAMENTO

DO

GÁS

Processamento do GásProcessamento do Gás :

Após a separação do óleo, o gás natural é enviado a uma “Unidade de Processamento de Gás Natural” (UPGN), onde é promovida a separação das frações leves (C1 e C2 que constituem o chamado gás residual/gás processado) das pesadas (LGN, GLP, C5+);

Processos que diminuem a temperatura e/ou aumentam a pressão.

Processamento do GásProcessamento do Gás : Geral

As frações mais pesadas do gás natural, constituem o Líquido do gás natural (LGN), que pode ser fracionado em:

“Gás Liquefeito de Petróleo” (propano e butano), o conhecido gás de cozinha (GLP);

C5+ (gasolina natural).

Processamento do GásProcessamento do Gás : Geral

A recuperação do líquido é função do tipo de processo utilizado e da riqueza do gás. É comum se recuperar 100% de butanos e hidrocarbonetos mais pesados, 90 a 95% de propano e até cerca de 80% de etano, em porcentagens molares.

Processamento do GásProcessamento do Gás : Produtos

N2

CO2

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7+

Gás Natural

UPGN

N2

CO2

C1

C2

Gás Residual

C3

C4

C5

C6

C7+

LGN

Líquido de Gás Natural

Processamento do GásProcessamento do Gás : Produtos

N2

CO2

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7+

Gás Natural

UPGN

Gás Residual

GLP

C5+

N2

CO2

C1

(C2)

(C2)C3

C4

C5

C6

C7+

Processamento do GásProcessamento do Gás : Etapas do Processo

Injeção Reservatório

Combustível

Matéria-Prima

Redutor Siderúrgico

Propano

Combustível

Butano

Pentano e Superiores

ConsumoInterno

Vendas eFornecimento

Líquido doGás Natural

Desidratação

Dessulfurização

Processo

LGNGás

Processamento do GásProcessamento do Gás : Tipos de Processos

Em função de vários fatores, tais como, composição do gás, pressão disponível, recuperações desejadas, etc., podem ser usados os seguintes processos:

Refrigeração simples – condensação dos hidrocarbonetos mais pesados por meio da redução de temperatura, através da utilização de um fluido refrigerante em circuito fechado;

expansão Joule-Thomson (JT) – a expansão do gás numa válvula provoca uma redução de pressão e, consequentemente, um abaixamento da temperatura. Pode ser utilizada uma refrigeração auxiliar.

Processamento do GásProcessamento do Gás : Tipos de Processos

Absorção refrigerada – o gás é submetido a um contato com um fluido auxiliar (óleo de absorção) numa torre a alta pressão e baixa temperatura, que é obtida com o uso de fluido refrigerante (geralmente propano) em circuito fechado;

turbo-expansão – o abaixamento da temperatura do gás, através da sua expansão numa turbina, provoca a condensação dos hidrocarbonetos mais pesados que se deseja separar . Pode ser necessário o uso de um fluido refrigerante (turbo-expansão refrigerada);

Processamento do GásProcessamento do Gás : Escolha do Processo

Qualidade do Gás residual requerida;

Produtos requeridos;

Proximidade de centros consumidores;

Fator econômico;

Tempo de retorno do capital investido.

Processamento do GásProcessamento do Gás : Efeito Joule - Thomson

Co

mp

ressão

Frações pesadas

RESFRIAMENTO

Gás ResidualGás Natural

EXPANSÃO

Expansão Isentalpica;

Baixa eficiência;

Baixo investimento.

Processamento do GásProcessamento do Gás : Ciclo de Refrigeração a Propano

1°

PROCESSO

2°

EXPANSÃO

CONDENSAÇÃO

GÁS NATURAL GÁS NATURAL REFRIGERADO

EVAPORAÇÃO

COMPRESSÃO

SUB RESFRIAMENTO

gás residual

Processamento do GásProcessamento do Gás : Ciclo de Refrigeração Diagrama Pressão x Entalpia P

RE

SS

ÃO

ENTALPIA

L + V

1° EST.

2° EST.

COMPRESSÃO

EXPANSÃO

L V

EVAPORAÇÃO

Processamento do GásProcessamento do Gás : Turbo Expansão

Co

mp

ress

or

C2

RESFRIAMENTO

C1Gás Natural T

urb

ina

Expansão Isentrópica;

Temperatura mais baixa;

Maior eficiência;

Possibilidade de gerar etano para petroquímica;

Maiores investimentos.

Processamento do GásProcessamento do Gás : Diagrama Entalpia x Entropia

H5 = 0,23

H4 = 0,25

H3 = 0,27

H2 = 0,30

H1 = 0,32

T = -37,3°C

T = -20,6°C

T = -3,9°C

T = 10°C

T = 23,9°C

P = 1,4 kgf/cm2 P = 8,9 kgf/cm2

ENTROPIA (J/kg/°C)

EN

TA

LPIA

(J/

kg)

EF = 0%

EF = 25%

EF = 50%

EF = 75%

EF = 100%

Processamento do GásProcessamento do Gás : Absorção

Pode ser um processo físico ou químico;

Absorção química : Reversível ou Irreversível

Absorção numa planta de gás : Processo físico

Características do solvente :

Afinidade pelo soluto;

Baixo Custo;

Boa Estabilidade;

Baixa Pressão de Vapor.

Processamento do GásProcessamento do Gás : Absorção : Características

Principais Variáveis Operacionais:

Pressão;

Temperatura;

Vazão do solvente;

Mecanismo da Absorção:

Todo sistema tende ao equilíbrio, no ponto de menor energia.

Quando a pressão parcial de um componente do gás é maior do que a pressão de vapor do componente no líquido o contato está em desequilíbrio e tenderá o líquido a absorver o componente até que se restabeleça o equilíbrio .

Quando a pressão parcial de um componente do gás é menor do que a pressão de vapor do componente no líquido o contato está em desequilíbrio e tenderá o líquido a desabsorver o componente até que se restabeleça o equilíbrio .

Quando a pressão parcial de um componente do gás é igual a pressão de vapor do componente no líquido o contato está em equilíbrio dinâmico e manterá este equilíbrio até que algum fator o tire .

Absorção

Processamento do GásProcessamento do Gás : Refrigeração Simples

COMPRESSÃO

Gás Residual Baixa

Gás Residual Alta

Gás Entrada -37°C5,6°C

27°C

5,3 kgf/cm 2

Gliciol

Gliciol

49°C

45,7 kgf/cm 2

38°C

38°C

Propano

-37°C

44,3 kgf/cm 2

LV

-60°C

12 kgf/cm 2

-35°C

58°C

Torre Desetanizadora

Propano

Óleo quente LGN 58°C

77°C

179°CC5+

49°C82°C

Óleo quente

GLP

38°C

65°C

50°C

15 kgf/cm 2

Gliciol P/ Regeneração

Torre Desbutanizadora

Processamento do GásProcessamento do Gás : Absorção Refrigerada

Gás Residual de Alta

Gás Entrada

-24°C

13°C

41°C

31,6 kgf/cm2

Gliciol

Gliciol

39°C

Propano

Torre Absorvedora

Gliciol P/ Regeneração

-24°C

-18°C

-24°C

31,1 kgf/cm2

40°C

-34°C

-34°C

16,5 kgf/cm2

-34°C

Óleo Pobre da Fracionadora

242°C

93°C

-17°C

49°C

-14°C

30,8 kgf/cm2

Propano

-24°C

-4°C

Propano do Compressor

Gás Residual de Baixa

41°C

Óleo Rico134°C

Torre Desetanizadora

Processamento do GásProcessamento do Gás : Absorção Refrigerada

157°C52°C

Óleo Rico da Desetanizadora

134°C

38°C

7,4 kgf/cm2

89°C

8,0 kgf/cm2

130°C

C5+43°C 38°C

Torre Fracionadora

Torre Desbutanizadora

271°C

Óleo Pobre para Refervedor da Desetanizadora

281°C

260°CForno

242°C

38°C

8,8 kgf/cm2

51°C

9,4 kgf/cm2

GLP

LGN



Estabilização de CondensadoEstabilização de Condensado

O condensado oriundo dos gasodutos contem frações leves. Se o condensado for para um armazenamento de pressão menor do que a pressão do vaso separador teremos a vaporização das frações leves. Este fato é fator de risco se a despressurização for diretamente para um tanque alem de se perder toda esta fração.A estabilização de condensado consiste na recuperação da fração leve e na produção de um condensado estabilizado , isto é , estável para armazenamento em tanques .

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Processamento do GásProcessamento do Gás : Estabilização de Condensado

Processamento do GásProcessamento do Gás : Tratamento cáustico do GLP

Tratamento do GLP

Objetivo:

Remover compostos de Enxofre presentes no GLP, que provocam corrosividade à lâmina de cobre.

Processo:

Lavagem do GLP em leito cáustico;

Merox;

DEA.

Processamento do GásProcessamento do Gás : Tratamento Cáustico do GLP

GLP CORROSIVO

NaOH NaOH H2O Areia

GLP TRATADO

H2O(dreno)

H2S + 2NaOH Na2S + 2H20

RSH + NaOH NaSR + H20

Processamento do GásProcessamento do Gás : Tratamento Merox do GLP

RSH + NaOH NaSR + H20

AR

Catalisador Merox

GLP Tratado GLP

Recirculação

NaSR + ¼ O2 + ½ H20 NaOH + ½ RSSR

Mercapitídeo de sódio

Mercapitídeo de sódio Dissulfeto

Remoção de H2S com solução de Amina

Processamento do GásProcessamento do Gás : Tratamento DEA do GLP

TRATAMENTO DEA : REAÇÕES

H2SHO – C – C – N

H H

H H

HO

– C – C

–

H

H

HH

+

H

HO – C – C – N

H H

H HH

O – C

– C –

H

H

HH

H2+ HS

-35°C

120°C

CO2 + H2OHO – C – C – N

H H

H H

HO

– C – C

–

H

H

HH

+

H

HO – C – C – N

H H

H H

HO

– C – C

–

H

H

HH

H2 HCO3-35°C

120°C

Processamento do GásProcessamento do Gás : Tratamento DEA do GLP

GLP

Processamento do GásProcessamento do Gás : Estocagem, movimentação e transferencia

Petróleo

Processamento do GásProcessamento do Gás : Estocagem, movimentação e transferencia

Qualidade do gás Qualidade do gás : : Portaria 104 da ANP

Qualidade do gás Qualidade do gás : : Portaria 104 da ANP

Processamento do GásProcessamento do Gás : Problemas Operacionais

Principais Problemas Operacionais

Hidratação

- Injeção de glicol deficiente;

- Aumento do teor de água no gás natural;

- Regeneração deficiente (Torre regeneradora).

Parada do Compressor de Propano

- Pressão de sucção (alta ou baixa);

- Nível alto no scrubber do compressor;

- Regeneração deficiente.

Processamento do GásProcessamento do Gás : Problemas Operacionais

Principais Problemas Operacionais

Arraste de líquido na absorção

- Vazão elevada de óleo;

- Vazão elevada de gás;

- Pratos danificados.

Refrigeração Deficiente

- Qualidade do propano;

- Temperatura do gás na entrada da planta;

- Nível do propano nos permutadores;

- Hidrato no sistema de Propano.

FIM !!FIM !!

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PROCESSAMENTO DE PETRÓLEO E GÁSSlides operação 2a aula