Seminário

1. Universidade Federal de Campina Grande
Unidade Acadêmica de Engenharia Química
Pós-Graduação em Engenharia Química
Disciplina: Tecnologia de gás natural
Professora: Meiry Gláucia Freire Rodrigues
Aluno: Deivid Sousa de Figueiroa
PROCESSAMENTO DE GÁS NATURAL

2. Processamento de gás natural
• Adequa para os setores:
– Industrial;
– Comercial;
– Automotivo;
– Domiciliar.
• UPGN:
– Unidade de Processamento de Gás Natural.
• Separar componentes em produtos com especificação
definida e controlada;
• Aumenta o desempenho em aplicações específicas,
incorporação de maior valor agregado aos produtos gerados.

3. Produtos do gás natural
H2O
N2
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
.
.
.
.
CN
PROCESSAMENTO
H 2S
H2O
N2
CO2
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
.
.
CN
GÁS
ESPECIFICADO
ETANO
PETROQUÍMICO
GLP
GASOLINA
NATURAL

4. Esquema básico de uma UPGN
Liquefação EspecificaçãoFracionamento
Sistema de
geração de baixa
temperatura
Sistema de
separação de
produtos
Sistema de
tratamento de
produtos
Sistemas
Auxiliares
GN
Processo
termodinâmico
utilizado
Produtos
Gerados

5. Configuração básica de uma UPGN
• Área fria;
• Área quente;
• Sistema de tratamento de cargas e produtos;
• Sistemas auxiliares;
• Sistema de aquecimento de óleo térmico;
• Sistema de compressão de propano;
• Sistema de desidratação de gás natural.

6. Sistema de geração de criogenia
• Efeito Joule-Thomson;
• Refrigeração simples;
• Absorção refrigerada;
• Turbo-expansão;
• Processos combinados.

7. Escolha do processo
• Itens relevantes:
• Qualidade do Gás Residual requerida;
• Vazão de gás natural disponível;
• Produtos requeridos;
• Proximidade de centros consumidores;
• Viabilização econômica;
• Tempo de retorno do capital investido.

8. Processo Joule-Thomson
• Características principais:
• Expansão isentálpica ( lpica ∆H = 0);
• Baixa eficiência;
• Baixo nível de recuperação de propano;
• Muito baixo investimento;
• Por ser muito simples, é de muito rápida instalação;
• Utilizado de forma a antecipar projetos definitivos mais
elaborados;
• Normalmente aproveita equipamentos existentes;
• Utilizado em campos de produção pequenos e/ou isolados.

9. Esquema processo Joule-Thomson

10. Processo refrigeração simples
• PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS:
• DESIDRATAÇÃO DO GÁS NATURAL (necessário);
• ABAIXAMENTO DE TEMPERATURA DO GN;
• UTILIZAÇÃO DE FLUIDO REFRIGERANTE;
• CICLO DE REFRIGERAÇÃO A PROPANO;
• ETAPAS DO CICLO:
– Compressão;
– Condensação;
– Expansão;
– Evaporação;
• BOM NÍVEL DE RECUPERAÇÃO DE C3;
• MÉDIO INVESTIMENTO.

11. Esquema processo de refrigeração
simples

12. Esquema de refrigeração simples: Etapas
do ciclo de refrigeração à propano

13. Permutador de Propano

14. Processo de absorção refrigerada
– PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS:
• PROCESSO FÍSICO E EXOTÉRMICO
• DESIDRATAÇÃO DO GÁS NATURAL COM GLICOL
• REFRIGERAÇÃO A PROPANO
• UTILIZAÇÃO DE SOLVENTE (ÓLEO DE ABSORÇÃO)
• MECANISMO DE ABSORÇÃO
• LAVAGEM DO GÁS EM CONTRA-CORRENTE
• VARIÁVEIS DE CONTROLE
• • TEMPERATURA
• • PRESSÃO
• • VAZÃO DE SOLVENTE
• ALTA RECUPERAÇÃO DE PROPANO

15. Processo de absorção refrigerada
• ETAPAS BÁSICAS DO PROCESSO
• Separação de líquido;
• Desidratação;
• Refrigeração;
• Absorção;
• Desetanização;
• Fracionamento;
• Desbutanização;
• Regeneração de glicol;
• Tratamento de produtos.

16. Esquema processo absorção
refrigerada

17. Esquema mecanismo de absorção

18. Processo turbo expansão
• PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
• – EXPANSÃO ISENTROPICA (∆S= 0)
• – PROPORCIONA TEMPERATURA FINAL MAIS BAIXA
• – DESIDRATAÇÃO DO GÁS POR PENEIRA MOLECULAR
• – PODE USAR REFRIGERAÇÃO A PROPANO NO PRE-
RESFRIAMENTO
• – MAIOR EFICIÊNCIA (RIQUEZA RESIDUAL TENDE A ZERO)
• – POSSIBILIDADE DE GERAR ETANO PARA PETROQUÍMICA
• – TOTAL RECUPERAÇÃO DE C3
• – ALTA RECUPERAÇÃO DE C2
• – NECESSITA INVESTIMENTO MAIS ALTO

19. Diagrama processo turbo-expansão

20. Esquema processo turbo-expansão

21. O turbo-expansor