ESTAÇÃO DE TRATAMENTO
Os produtos da usina de gás, denominados gás combustível, C3, C4 e gasolina, contém componentes de enxofre que requerem tratamento. Impurezas nos produtos da usinas de gás são naturalmente ácidos. Como exemplo temos sulfeto de hidrogênio (H2S), dióxido de carbono (CO2), mercaptano (R-SH), fenol (ArOH) e ácidos naftênicos (R-COOH). Carbonil e enxofre elemental podem também estar presentes nos fluxos acima. Esses são componentes ácidos.
Amina e soluções cáusticas são utilizadas para a remoção dessas impurezas. Solventes de amina, conhecidos como alcanolominas, removem ambos, H2S e CO2. Sulfato de hidrogênio é venenoso e tóxico. Para caldeiras e fornalhas de refinarias, a concentração máxima de H2S é, normalmente, em torno de 160ppm.
Aminas removem a massa de H2S; aminas primárias também removem CO2. O tratamento com lâmina não é efetivo para remoção de mercaptano. Em adição, ele não remove quantidade suficiente de H2S para encontrar a tira de cobre do teste de corrosão. Por essa razão, o tratamento cáustico é a etapa final de polimento a jusante das unidades de amina.
Absorvedor de Gás Natural
O absorvedor de amina remove a massa de H2S do gás natural. O gás natural ao deixar o absorvedor de óleo de esponja normalmente flui para um separador que remove e liquefaz hidrocarbonetos para vapores.
No regenerador de amina, a solução rica de amina é aquecida para reverter a reação ácido-base, que toma o lugar do contator. O calor é abastecido pelo refervedor. A amina quente e magra é bombeada para a base do regenerador e troca calor com a solução de amina rico-magra e um refrigerador antes de retornar ao contator.
Uma porção da amina rica flui através do filtro de partículas e filtro de carbono. Os filtradores de partículas removem sujeira, ferrugem e sulfeto de ferro. O filtro de carbono, localizado a jusante do filtro de partículas, remove hidrocarbonetos residuais da solução de amina.
Por muitos anos, quase todas as unidades de amina utilizavam monoetanolamina (MEA) ou dietanolamina (DEA). Entretanto, nos últimos anos o uso de aminas terciárias como metildietanolamina (MDEA) vêm aumentando. Esses solventes são, geralmente, menos corrosivos e requerem menos energia para regenerar. Eles podem ser formulados para requisitos específicos de recuperação de gás.
Tratamento de Gás Liquefeito de Petróleo
O fluxo de LPG contém uma mistura de compostos de C3 e C4 que deve ser tratado para a remoção de sulfato de hidrogênio e mercaptano. Isso produz um produto não corrosivo, com menos odor e menos perigoso. Os compostos de C3 e C4 que vêm do acumulador do desbutanizador flui para a base do contator de H2S. A operação do contator é similar ao absorvedor de gás combustível, com exceção do contator líquido-líquido.
Tratamento Cáustico
Mercaptanos são componentes orgânicos de enxofre, de fórmula geral R-S-H. Como dito anteriormente, o tratamento de amina não é eficiente quando se trata da remoção de mercaptano. Assim, há duas opções para o tratamento de mercaptano. Em ambas, o mercaptano primeiro oxida e depois transforma em dissulfeto.
A primeira opção, extração, dissolve o dissulfeto em uma solução cáustica e remove eles. A outra opção, dulcificação, deixa o dissulfeto no produto. Simplificando, a extração remove o enxofre, enquanto a dulcificação apenas remove o odor de mercaptano. A primeira é usada para produtos leves (acima da nafta leve) e o último para produtos pesados(gasolina a diesel).