1.0 Absorção refrigerada

É o contato com fluido auxiliar (óleo de absorção )numa torre da alta pressão e baixa temperatura, com o uso de fluido refrigerante (propano). O sistema de absorção é similar ao de condensação, o calor precisa ser rejeitado durante o processo. O passo seguinte é elevar a pressão do líquido com uma bomba, e para finalizar é liberar o vapor do líquido absorvente por adição de calor.

O ciclo de compressão de vapor é descrito como um ciclo operado a trabalho por que a elevação da pressão do refrigerante é conseguida por um compressor que requer trabalho. O ciclo de absorção, por outro lado, é referido como ciclo operado a calor porque a maior parte do custo de operação é associada com o fornecimento de calor que libera o vapor do líquido de alta pressão. Na verdade existe a necessidade de algum trabalho para acionar a bomba no ciclo de absorção, mas a quantidade de trabalho para uma dada quantidade de refrigeração é mínima, comparada com aquela que seria necessária no ciclo de compressão de vapor.

No evaporador há vapor de refrigerante de baixa pressão. Este é absorvido por uma solução no absorvedor. Caso, a temperatura desta solução se eleve a absorção de vapor poderia cessar. Para evitar isto, o absorvedor é resfriado por água ou ar. A solução no absorvedor é dita concentrada, pois contém grande quantidade de refrigerante. Uma bomba eleva a pressão e leva a pressão da solução concentrada e faz com que esta entre no gerador. No gerador, ocorre a adição de calor (fonte que forneça temperaturas elevadas), fazendo com que o refrigerante volte ao estado de vapor. Este vapor está em elevadas temperatura e pressão.

A solução líquida, que agora tem baixa concentração de refrigerante, retorna ao absorvedor por válvula redutora de pressão. O objetivo da presença desta válvula é manter a diferença de pressão entre o absorvedor e o gerador. No evaporador há passagem de água fria, que resfria o vapor e condensa o refrigerante. O refrigerante vai para o evaporador através de uma válvula de expansão.No evaporador ocorre a passagem de um fluido que será resfriado (troca de calor com o refrigerante). Este fluido fornecerá calor ao refrigerante que evaporará (está em baixa pressão). Este é o efeito de refrigeração.

Os fluxos de calor de e para os quatro trocadores de calor componentes do ciclo de absorção ocorrem da seguinte forma: o calor de uma fonte de alta temperatura entra no gerador,enquanto que o calor a baixa temperatura da substância que está sendo refrigerada entra no evaporador. A rejeição de calor do ciclo ocorre no absorvedor e condensador a temperaturas tais que o calor possa ser rejeitado para a atmosfera.

2.0 O Processo

O processo a UPGN – Absorção Refrigerada pode ser dividido em 10 sistemas básicos:

2.1 Alimentação de Gás Natural, Recuperação e Estabilização de condensado.

2.2 Desidratação e Resfriamento do Gás Úmido

2.3 Sistema de Regeneração de Glicol (MonoetilenoGlicol)

2.4 Sistema de Absorção

2.5 Sistema de Desetanização

2.6 Sistema de Fracionamento do Óleo Rico

2.7 Sistema de Desbutanização do LGN

2.8 Tratamento Cáustico do GLP

2.9 Sistema de Refrigeração a Propano

2.10 Sistema de Odorização do GLP

2.1 Alimentação de Gás Natural, Recuperação e Estabilização de Condensado

- O gás é admitido a 33,5 kgf/cm² (man) de pressão dos seguintes alimentadores:

a) Gasoduto Norte;

b) Estação de Compressão de Atalaia (ECA's)

- O gás proveniente do Gasoduto Norte passa pelo Coletor de Condensado, onde se separam água e condensado de gás, que aparecem em grandes quantidades na operação de passagem de “pig” espuma pelo gasoduto. O condensado é armazenado nos cilindros do coletor, indo o gás para processamento na UPGNATA.

- O condensado proveniente dos cilindros de armazenamento é enviado para o Sistema de Estabilização de Condensado, onde troca calor com condensado estabilizado, entrando em seguida no topo da Torre de Estabilização de Condensado.

- O condensado estabilizado passa por um permutador, e é enviado para o tanque de armazenamento de condensado ou enviado direto para os Tanques da TRANSPETRO.

2.2 Desidratação e Resfriamento do Gás Úmido

• O desidratante usado é o monoetilenoglicol (MEG), com a finalidade de impedir o congelamento da água e a formação de hidratos. É atomizado na corrente de gás por intermédio de aspersores instalados na entrada do permutador gás-gás e no resfriador de gás.

• Gás + condensado + solução de glicol exausto escoam para um vaso, onde o glicol exausto+condensado é separado do gás. O glicol exausto (com condensado) é então encaminhado para o vaso de expansão de glicol, onde hidrocarbonetos condensados que tenham sido arrastados pelo glicol exausto, são aqui separados.

• O glicol exausto, isento de hidrocarbonetos, é encaminhado para o Sistema de Regeneração de Glicol.

2.3 Sistema de Regeneração de Glicol (MonoetilenoGlicol)

• O glicol usado para absorver a água do gás natural deverá estar na concentração entre 76% e

86% em peso.

• O glicol úmido primeiramente é filtrado e ao passar por uma válvula de controle de nível, sofre uma expansão brusca, sendo encaminhado à torre T-20406

• A torre T-20406 opera à pressão atmosférica; possui um refervedor aquecido com óleo de absorção e um condensador de topo (P-20418).

• A água é retirada da torre em forma de vapor, pelo topo; este vapor d’água é condensado em permutador e separado do CO2 em vaso.

• O glicol regenerado escoa do fundo da torre para um permutador, onde é resfriado, antes de voltar à circulação para absorção d’água.

2.4 Sistema de Absorção

T-204.01: Absorção das frações mais pesadas que o etano;

- Escoamento em contracorrente, de um óleo de absorção com o gás rico;

- Refrigeração com propano (atinge até -250C), com o objetivo de remover o calor de absorção gerado ao longo da torre;

- O gás de topo da torre absorvedora constitui o gás industrial de baixo poder calorífico (rico em CH4) que, antes de deixar a UPGN-ATA, troca calor com o gás natural

- A torre T-20401 opera com recuperação de 91% do propano contido no gás natural, visando uma recuperação final de propano em 88%, após se perder uma parte deste no topo da torre desetanizadora (T-20402).

- O produto de fundo da torre é o óleo rico (óleo+hidrocarbonetos), que constitui a carga para a desetanizadora (T-20402).

2.5 Sistema de Desetanização (T-20402)

• A torre desetanizadora é uma fracionadora que utiliza um refervedor para retirar o metano e o etano do óleo.

• Uma corrente de óleo de absorção pobre é alimentada pelo topo da torre, para absorver o

propano e mais pesados.

• O óleo rico do fundo da desetanizadora é a carga para a fracionadora de óleo (T-20403), sendo rico em C3+;

• O produto de topo da desetanizadora (rico em C2) é enviado para a sucção dos compressores Sulzer, que têm a opção de enviar o gás para a entrada da planta (UPGN-ATA) ou para a sucção dos compressores da ECA.

2.6 Sistema de Fracionamento do Óleo Rico (T-20403)

• Objetivo: separar o líquido do gás natural (LGN), do óleo de absorção

• Óleo de absorção, produto de fundo, retorna às torres absorvedora e desetanizadora.

• LGN, produto de topo, é condensado em um permutador, indo em seguida para um vaso, sendo uma parte bombeada de volta à torre como refluxo e outra parte para a torre desbutanizadora (T-20404).

2.7 Sistema de Desbutanização do LGN (Torre T-20404)

• Objetivo: Separar GLP (C3-C4) da gasolina natural (C 5+)

• O produto de fundo é a gasolina natural (C5+), é resfriado e enviado aos tanques de armazenamento de gasolina ou tanques da TRANSPETRO.

• O produto de topo é o GLP (C3,C4), que condensa-se, indo em seguida para um vaso, voltando parte à torre como refluxo, e outra parte sendo enviada para o tratamento cáustico de GLP, indo em seguida para as esferas de armazenamento após filtragem e odorização

2.8 Tratamento Cáustico do GLP

• O GLP efluente da torre desbutanizadora (T-20404) alimentam vasos com recheio, cheios de solução cáustica;

• O GLP efluente destes vasos alimenta outro vaso, também recheado, para sofrer lavagem com água.

• Antes de ser enviado para as esferas de armazenamento, o GLP passa em outro no vaso, para coalescimento das gotículas de água arrastadas.

2.9 Sistema de Refrigeração a Propano

• Consiste de um conjunto de compressores, válvula de expansão, condensadores, resfriadores, trocadores de calor e vasos

• Função: fornecer propano para refrigerar as torres

2.10 Sistema de Odorização do GLP

Objetivo - odorização do GLP e dos gasodutos do DIA e SAMARSA, através da injeção do odorante etil mercaptan (C2H5SH); o sistema é constituído de um vaso acumulador de odorante e de dois vasos dosadores.