Sélection du procédé de purification du gaz naturel

Le gaz naturel en tant que gaz d'alimentation doit être soigneusement purifié avant liquéfaction. C'est-à-dire, éliminer le gaz acide, l'eau et les impuretés présentes dans le gaz d'alimentation, telles que H₂S, CO₂, H₂ O, Hg et hydrocarbures aromatiques, afin d'éviter qu'ils ne gèlent à basse température et ne bloquent et ne corrodent les équipements et les canalisations. Le tableau 3.1-1 répertorie les normes de prétraitement du gaz d'alimentation dans l'usine de GNL et la teneur maximale en impuretés.

Teneur maximale autorisée en impuretés du gaz d'alimentation GNL

D'après les données du gaz d'alimentation, la teneur en dioxyde de carbone du gaz d'alimentation dépasse la norme et doit être purifiée.

Le procédé liquide aux amines MDEA est le procédé le plus approprié en termes de consommation d'énergie, d'échelle de traitement et de coût d'investissement et d'exploitation. Par conséquent, le procédé liquide MDEA-amine est sélectionné pour le gaz de désacidification dans ce schéma.

B) Sélection du processus de déshydratation

La présence d'eau dans le gaz naturel entraîne souvent de graves conséquences : dans certaines conditions, l'eau et le gaz naturel forment des hydrates qui bloquent le pipeline et affectent le processus de liquéfaction par refroidissement ; De plus, l’existence de l’eau entraînera également une consommation d’énergie inutile ; En raison de la basse température de liquéfaction du gaz naturel et de la présence d’eau, l’équipement sera gelé et bloqué, il devra donc être déshydraté.

Le processus de déshydratation du gaz naturel comprend généralement trois catégories : la déshydratation à basse température, l'adsorption par dessicant solide et l'absorption de solvant. La séparation par congélation est principalement utilisée pour éviter les hydrates lorsque la température du gaz naturel est basse. Cependant, la basse température qu'elle permet est limitée et ne peut répondre aux exigences de liquéfaction du gaz naturel ; L'absorption des solvants comprend généralement des acides concentrés (généralement des acides organiques tels que l'acide phosphorique concentré), du glycol (TEG couramment utilisé), etc., mais ces méthodes ont une faible profondeur de déshydratation et ne peuvent pas être utilisées dans des unités cryogéniques ; Les méthodes courantes de déshydratation des dessicants solides sont la méthode au gel de silice, la méthode au tamis moléculaire ou la combinaison des deux méthodes.

La méthode d’adsorption solide doit être adoptée pour la déshydratation par liquéfaction du gaz naturel. Étant donné que le tamis moléculaire présente les avantages d'une forte sélectivité d'adsorption, de caractéristiques d'adsorption élevées sous une faible pression partielle de vapeur d'eau et d'une élimination supplémentaire des gaz acides résiduels, le tamis moléculaire 4A est utilisé comme adsorbant de déshydratation dans ce schéma.

C) Sélection du procédé d'élimination du mercure

À l'heure actuelle, il existe deux principaux processus d'élimination du mercure : la méthode d'adsorption sur tamis moléculaire HgSIV de la société UOP aux États-Unis et le charbon actif imprégné de soufre pour faire réagir le mercure avec le soufre afin de générer du sulfure de mercure et de l'adsorber sur le charbon actif. Le premier a un coût élevé et convient aux occasions à forte teneur en mercure ; Ce dernier a un faible coût de fonctionnement et convient aux occasions à faible teneur en mercure.

D'une part, le coût d'exploitation du tamis moléculaire HgSIV est très élevé ; En revanche, la teneur en mercure dans le gaz d'alimentation de l'unité est relativement faible. L’entreprise possède donc une expérience réussie dans l’utilisation de charbon actif imprégné de soufre pour l’élimination du mercure.