A importância da medição de umidade em unidades de desidratação de glicol

Ponto de orvalho e a otimização das unidades de desidratação

As unidades de desidratação são essenciais para a produção de gás natural, reduzindo as concentrações de vapor de água até o ponto em que o gás natural atenda à qualidade especificada pelos compradores e seja seguro para ser bombeado pelas redes de distribuição a jusante. 

A remoção do vapor de água contido no gás natural é crucial por vários motivos: 

A remoção do vapor de água é normalmente obtida com o uso de adsorção de dessecante, peneiras moleculares ou - mais comumente devido à sua relativa simplicidade e custo mais baixo - unidades de desidratação de glicol.  O glicol - ou, mais precisamente, um derivado do glicol, como o dietilenoglicol (DEG) ou o trietilenoglicol (TEG) - é higroscópico, o que o torna um excelente meio para absorver a água do gás natural. 

Desidratação de gás natural por glicol

O processo de desidratação do glicol ocorre em uma torre de contatores.  O glicol seco, ou magro, entra no topo da torre, de onde cai por uma série de bandejas com tampa de bolhas ou açudes.  Ao mesmo tempo, o gás natural é bombeado para cima sob pressão a partir da base da torre por meio das tampas de bolha, que servem para maximizar a área de contato entre o gás e o glicol. 

Portanto, o gás natural fica mais seco à medida que sobe, enquanto o glicol fica cada vez mais saturado à medida que desce. O glicol saturado, ou rico, é extraído da base do contator, de onde é alimentado a um reaquecedor para purificação e regeneração, enquanto o gás seco é bombeado para o próximo estágio do processo de produção. 

Medição do ponto de orvalho

A operação e a manutenção de um sistema de contator eficiente dependem da medição precisa e consistente do ponto de orvalho da umidade, ou seja, o ponto em que o vapor de água começará a se condensar do gás em temperaturas e pressões específicas.  A medição precisa do ponto de orvalho é fundamental para garantir que o sistema de desidratação não tenha um desempenho abaixo ou acima do esperado, com os riscos associados ao desligamento do sistema ou a níveis desnecessariamente altos de secagem e, portanto, de consumo de energia. 

Normalmente, o ponto de orvalho é medido antes e depois do contator.  A diferença entre esses dois pontos de medição é comumente chamada de "depressão do ponto de orvalho" e, se o sistema estiver funcionando corretamente, o ponto de orvalho no estágio de saída será consideravelmente menor do que no ponto de entrada.  Portanto, a depressão do ponto de orvalho pode ser usada para determinar o volume de água que deve ser removido do gás natural para garantir que ele atenda às especificações do processo subsequente. 

Os espectrômetros de absorção a laser de diodo sintonizável (TDLAS) são os sistemas preferidos para medir o teor de umidade em sistemas de desidratação de gás natural.  Eles usam uma forma de medição sem contato que, ao contrário dos sensores capacitivos ou de impedância de óxido metálico, não é afetada pela presença de glicol. No entanto, esses analisadores podem ser propensos a interferências quando metano, etano, dióxido de carbono e sulfeto de hidrogênio estão presentes no fluxo de gás natural.  Embora os efeitos de interferência possam ser atenuados por uma calibração cuidadosa, a composição do gás natural pode variar consideravelmente, o que pode levar a erros de medição. 

Por exemplo, um limite de desempenho TDLAS especificado de ±4 ppm sugere uma margem de erro realista de aproximadamente 2 °C de ponto de orvalho.  Na prática, as variações na composição do gás natural poderiam fazer com que esse limite de desempenho chegasse a 20 ppmV, aumentando a margem de erro para cerca de 14 °C de ponto de orvalho.  

Para solucionar esse problema, nosso OptiPEAK TDL600 oferece precisão líder da categoria de ±1 ppmV em faixas de composição de gás do mundo real. Essa maior precisão pode reduzir o excesso de processamento e tem o potencial de proporcionar economia de eficiência em comparação com os instrumentos da concorrência. 

O OptiPEAK TDL600 automatiza a medição on-line da umidade em sistemas de desidratação, especialmente com composição variável de gás natural. O analisador oferece precisão superior, com um tempo de resposta rápido, baixa manutenção, instalação e operação simples e autoverificação integrada para garantir um baixo custo de propriedade. 

Para medições abaixo de 1ppm_V, o QMA601-LR Moisture Analyzer foi projetado para fornecer medições confiáveis, rápidas e precisas do teor de umidade de traços ultrabaixos no gás natural em aplicações de fracionamento de NGL e liquefação de LNG. O QMA601-LR é o resultado dos esforços contínuos da Michell Instruments para melhorar a tecnologia de microbalança de cristal de quartzo para medições de traços de umidade ultrabaixa até 20ppb_V.

Com quase 50 anos de experiência no desenvolvimento de instrumentos de precisão inovadores, somos especialistas em aplicações de medições de ponto de orvalho para desidratação de glicol em gás natural. Se quiser discutir seus requisitos, contate nossa equipe hoje mesmo.

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