Fonte:JASE-W Tecnologias e Produtos Energéticos Inteligentes Japoneses, 2015
http://www.jase-w.eccj.or.jp/technologies-p/index.html
P-08
Palavra-chave
Y4
sistema ou programa
Z3/2
gás natural/petróleo
L
serviços técnicos
Toyo Engineering Corporation
Processo de alta eficiência de recuperação do etano e gás liquefeito de petróleo (GLP)
Características
A tecnologia de refluxo frio (COREFLUX™) desenvolvida pela Toyo Engineering permite recuperar alta
taxa de etano e o GLP a partir do gás natural e gás natural liquefeito (GNL) com relativamente baixo
consumo de energia. Esta perfomance é obtida através da otimização do sistema de “refluxo” que atua
para elevar os efeitos de destilação da torre de refinação. Existem 2 tipos de processos:
1. COREFLUX™ – C2 (Processo de compressor de refluxo frio)
Este é um processo econômico energeticamente para recuperar eficientemente o etano de gases leves
como gás natural, gás associado a refinarias de petróleo, gás residuais de refinarias, etc, e tem as
seguintes características:
- Alta taxa de recuperação de etano devido a formação de refluxo de alta concentração de metano (>95%)
- Redução da energia de compressão pelo uso eficiente do turbo expansor
- Fácil modificação a partir do processo convencional
2. COREFLUX™ – GNL (Tecnologia de refluxo frio para processamento de GNL)
Este é um processo de alta eficiência de recuperação do etano e GLP das instalações de recepção do
GNL, e tem as seguintes características:
- Alta taxa de recuperação de etano devido a formação de refluxo de alta concentração de metano (>98%)
- Economia de energia com o uso efetivo do calor frio do GNL
- Esquema de processo simples para fácil operação e manutenção
Descrição Geral ou Princípios do Sistema
1. COREFLUX™ – C2
Para elevar a taxa de recuperação do etano, é necessário alimentar o líquido(=refluxo) de alta
concentração de metano para o topo da torre de destilação. Quanto maior for a fração de liquefação em
refluxo, e quanto maior for a concentração do metano no líquido, maior o efeito de refino e maior
rendimento de recuperação do etano. Para produzir este líquido de refluxo é necessário uma baixa
temperatura de nível -110°
C, e obter esta condição de baixa temperatura é a chave para determinar a
perfomance do processo.
COREFLUX™ – C2 utiliza eficientemente o turboexpansor para produzir a condição de baixa
temperatura. E um separador é instalado na saída do turboexpansor para extrair gás de alta
concentração de metano. Uma parte deste gás é recomprimido para aumentar a temperatura de
equilíbrio e facilitar a condensação por meio do intercâmbio de calor com o gás do topo da torre de
desmetanização de baixa temperatura. Com este método, se eleva a taxa de liquefação e permite
formar o líquido de refluxo de alta concentração de metano, possibilitando a separação eficiente do
metano e etano.
Diagrama esquemático do COREFLUX™ – C2
Compressor do gás
para comercialização
Alimentação
de gás natural
Congelamento de propano
Separador frio
turboexpansor
Compressor
de
refluxo
frio
Gás para comercialização
desmetanizador
C₂ + Gás natural liquefeito
(ao processo de fracionamento)
2. COREFLUX™ – GNL
O GNL (gás natural liquefeito) que é composto de metano, etano e GLP tem um valor calorífico diferente
segundo a quantidade contida de etanol e GLP (o valor calorífico é maior quando os conteúdos de etano e
GLP são maiores). Países do extremo oriente como Japão e Coréia aceitam GNL de alto valor calorífico,
porém em países como os EUA, há demanda por GNL de baixo valor calorífico. Em consequência disto, a
tecnologia de extração do etano e componentes do GNL nas instalações de refino de GNL tem recebido
atenção como forma de baixar o valor calorífico. O etano e o GLP extraídos são aproveitados como
matéria prima em petroquímicas.
Este processo procura atingir alta taxa de recuperação do etano e economia de energia por meio de 2
formas: ① método de alimentação do refluxo e ②, método de alimentação da fonte de calor. A matéria
prima GNL pode ser provido em forma líquida, porém se gaseifica por aquecimento para o processo de
destilação e separação do metano do etano e GLP. Para elevar a taxa de recuperação do etano, é
necessário que se alimente o líquido do refluxo com alta concentração de metano (= refluxo) para o topo
da torre de destilação. Para esta finalidade, o gás metano é separado do topo da torre de destilação e
retorna ao estado liquefeito. Aqui, a chave que determina a performance do processo é a forma de
alimentar o GNL e como prover o calor frio necessário para a liquefação do metano. Com o COREFLUX™
– GNL, se produz o refluxo com alta
Diagrama defluxo do processo do COREFLUX™ – GNL
concentração de metano mediante a
troca de calor entre o gás da torre de
destilação com o GNL da matéria
Tambor
Torre de
prima. Além disto, se eleva a
de refluxo
desmetanização
Compressor
tempereatura de condensação
aplicando uma pressão no gás
Bomba de
GNL fraco
metano que foi isolado na
refluxo
Matéria
torre de desmetanização
prima GNL
Média de
para voltar ao estado líquido
aquecimento
(metanol)
aproveitando o calor frio que
bomba matéria
Caldeira
prima GNL
tem a matéria prima do GLP.
lateral
Em adição, utilizando o
Condensador Condensador de
gás comprimido
de refluxo
sistema de aquecimento
caldeira
indireto do metanol, pode-se prover a
Etano, GLP
energia necessária para o aquecimento da
matéria prima do GLP.
Effects
Remarks
Efeitos
deor
Economia
de Energia e Itens Específicos
1. COREFLUX™ – C2
Em comparação ao processo convencional, a força do compressor é reduzida (acima de 20%), pela
pressurização e condensação da corrente de refluxo, obtidos usando o turboexpansor e otimizando o
uso do calor frio.
2. COREFLUX™ – GNL
Conforme explicação, a característica deste processo consiste no uso do calor frio para economia de
energia por meio do sistema de aquecimento indireto do metanol.
- Instala-se o condensador de refluxo e se aproveita o calor frio que tem a matéria prima GNL na
geração de refluxo (condensação)
- Instala-se uma caldeira lateral para baixar a carga térmica da caldeira da torre de desmetanização. O
metanol como meio de aquecimento indireto aquece a matéria prima GNL a uma temperatura
relativamente baixa ao mesmo tempo que recupera o calor frio com o condensador de refluxo indireto
no ponto da saída de fracionamento.
Installation in Practice
Implementações
Realizadasor
ouSchedule
Previstas
EXTERIOR
Contato:
O processo COREFLUX™ – GNL foi adotado nas instalações de recepção de GNL na
Índia. Existe uma demanda maior ao etanol e GLP maior que o metano, justificando a
instalação deste processo baseado nas instalações de recepção de GNL com condições de
baixar o valor calorífico de GNL.
Quanto ao COREFLUX™ – C2, ainda não há aplicações comerciais, mas pode-se esperar
resultados em países produtores de gás natural que produzem etileno a partir do etano.
Toyo Engineering Corporation, International Sales and Marketing Unit
Tel: +81-47-413-7329 Fax: +81-47-454-1160
Toyo Engineering Corporation: http://www.toyo-eng.co.jp/en/top.html
COREFLUX Technology: http://www.toyoeng.co.jp/en/advantage/technology/energy/coreflux/index.html
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