Processamento de gás natural: métodos e tecnologia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

O desenvolvimento prospectivo das maiores indústrias é impossível sem as matérias-primas mais valiosas e o transportador de energia de alta qualidade - o gás natural. Seu uso não só automatiza muitos processos tecnológicos, mas também melhora significativamente as condições de vida da população.

O que é gás natural?

Não existe uma fórmula química única para o gás natural - em cada campo ele tem uma composição com uma proporção diferente de seus componentes.

Gás natural é uma mistura de hidrocarbonetos, a maioria dos quais é metano. Os demais componentes são: butano, propano, etano, hidrogênio, sulfeto de hidrogênio, hélio, nitrogênio, dióxido de carbono.

O gás natural é incolor e inodoro, sua presença no ar não pode ser determinada sem a ajuda de instrumentos especiais. O cheiro familiar a todas as pessoas é dado ao gás por meios artificiais (odorização). Por meio desse processo, é possível sentir a presença do gás no ar e evitar situações de risco de vida.

Origem

Não existe uma teoria única sobre a origem do gás, os cientistas aderem a duas versões:

• Era uma vez um oceano em vez de continentes. Morrendo, os organismos vivos se acumularam em um espaço em que não havia ar e bactérias que desencadearam o processo de decomposição. Graças aos movimentos geológicos, as massas acumuladas afundaram cada vez mais nas entranhas da Terra, onde, sob a influência da alta pressão e temperatura, entraram em reações químicas com o hidrogênio, formando hidrocarbonetos.
• A dinâmica da Terra contribui para o surgimento de hidrocarbonetos localizados em grandes profundidades, onde há menor nível de pressão. Como resultado, são formados depósitos de gás ou petróleo.

Produção

Ao contrário da crença popular, o gás natural pode ser subterrâneo não apenas em vazios, cuja extração não requer custos significativos de material e energia. Muitas vezes está concentrada dentro de rochas com uma estrutura porosa tão fina que não pode ser vista pelo olho humano. A profundidade dos depósitos pode ser pequena, mas às vezes chega a vários quilômetros.

O processo de produção de gás inclui várias etapas:

• Trabalho geológico, pelo qual é determinada a localização exata dos depósitos.
• Perfuração de poços de produção. É realizado em todo o campo, o que é importante para uma diminuição uniforme da pressão do gás no reservatório. A profundidade máxima do poço é de 12 km.
• Produção. O processo é realizado em diferentes níveispressão no reservatório de gás e na superfície da Terra. Através dos poços, o gás tende a sair para onde a pressão é menor, entrando imediatamente no sistema coletor. Além disso, é produzido gás associado, que é um subproduto da produção de petróleo. Também é valioso para muitas indústrias.
• Preparação para transporte. O gás extraído contém inúmeras impurezas. Se sua quantidade for insignificante, o gás é transportado por navios-tanque ou gasodutos até a planta para posterior processamento. O gás natural é purificado de uma quantidade significativa de impurezas em instalações de tratamento integradas que estão sendo construídas perto do campo.

Por que precisamos de processamento de gás natural

A formação do gás natural ocorre durante a formação de camadas de rochas porosas contendo camadas de óleo e carvão. Além de componentes importantes para as necessidades da indústria, contém impurezas que dificultam o transporte e uso pelos usuários finais.

Imediatamente após a produção, o gás é desidratado nas complexas estações de tratamento, durante as quais são extraídos vapor de água e enxofre. O processamento adicional de gás natural e associado é realizado em plantas de processamento químico e de gás.

Princípio básico das plantas de processamento

A principal tarefa de uma empresa envolvida no processamento de gás natural é a extração máxima possível de todos os componentes do fóssil e levá-los a uma condição comercializável. Não deve prejudicar o meio ambiente.ambiente e o interior da Terra, e os custos financeiros devem ser minimizados.

Devido à implementação de todos os aspectos desta regra, os produtos processados de gás natural são considerados de alta qualidade e econômicos.

Métodos de Reciclagem

Existem os seguintes métodos de processamento de gás:

• físico e energético;
• catálise química;
• termoquímico.

Métodos de energia física são usados para comprimir o gás e separá-lo em componentes usando unidades de resfriamento ou aquecimento. Esta tecnologia de processamento de gás natural é mais frequentemente usada diretamente nos campos.

Inicialmente, o processo de compressão e separação era realizado por meio de compressores. Até o momento, equipamentos menos caros - ejetores e bombas de óleo - têm sido usados com sucesso.

O método químico-catalítico de processamento de gás natural envolve a conversão de metano em gás de síntese para seu processamento posterior. Isso pode ser feito de três maneiras: reforma a vapor ou dióxido de carbono, oxidação parcial.

O método de oxidação parcial do metano é frequentemente usado. Isso se deve à conveniência de realizar o processo em modo autotérmico (quando a matéria-prima é aquecida devido à liberação de calor durante a oxidação incompleta de hidrocarbonetos), à taxa de reação e à ausência de necessidade de uso de catalisador (como no vapor e reforma de dióxido de carbono).

O gás de síntese resultante não é processado posteriormentedivisão em componentes.

Os métodos termoquímicos implicam em ação térmica sobre o gás natural, resultando na formação de hidrocarbonetos insaturados (por exemplo, etileno, propileno). A implementação do processo só é possível em temperaturas muito altas (cerca de 11 mil graus Celsius) e pressão de várias atmosferas.

Produtos processados

Muitas pessoas associam a palavra "gás" com combustível e fogão a gás. De fato, a aplicação de seus componentes é mais extensa:

• hélio é uma valiosa matéria-prima utilizada em alta tecnologia, como na fabricação de equipamentos médicos e almofadas magnéticas para viagens longas em transporte público, na construção de reatores nucleares e satélites espaciais;
• formaldeído, um dos derivados do metano, é uma matéria-prima que desempenha um papel importante na produção de plásticos fenólicos (revestimentos de freios, bolas de bilhar) e resinas, que são um importante componente de materiais estruturais de construção (madeira compensada, painéis de fibra), tintas e vernizes e produtos de isolamento térmico;
• amônia - utilizada nas indústrias farmacêutica (solução aquosa), agrícola (fertilizante) e alimentícia (intensificador de sabor);
• etano é a matéria-prima a partir da qual o polietileno é produzido;
• ácido acético - amplamente utilizado na indústria têxtil;
• metanol é um combustível para veículos.

Extração e processamento de gás natural - processos,graças ao qual os ramos mais importantes da indústria estão se desenvolvendo efetivamente. O gás é entregue ao consumidor final após cuidadoso processamento, seu uso melhora significativamente as condições de vida.