Evitar condensados líquidos nas tubulações de transmissão é essencial para garantir operações de processo confiáveis. Portanto, uma temperatura máxima permitida para o ponto de orvalho de hidrocarbonetos (HCdp) é estipulada nas especificações de qualidade do gás natural. Esse parâmetro é medido na instalação de processamento, onde os líquidos arrastados são removidos e a HCdp é reduzida, bem como em todos os pontos de transferência de custódia ao longo do trem de fornecimento de transmissão.
O ponto de orvalho de hidrocarbonetos pode ser determinado por dois métodos: Estimativa por meio do cálculo da equação de estado de uma composição detalhada do gás ou pela aplicação de uma técnica de condensação com espelho resfriado para determinar o HCdp por meio de medição direta.
A precisão do método de cálculo depende principalmente da sensibilidade da análise da composição do gás. O gás natural processado retém quantidades de traços de hidrocarbonetos mais pesados que são predominantes na determinação da transição de fase do gás natural de totalmente gasoso para contendo uma proporção de hidrocarbonetos líquidos. Essa transição ocorre na temperatura HCdp, para qualquer pressão definida. As quantidades de alcanos de ordem intermediária, como nonano, decano, undecano e dodecano, presentes em concentrações de mol ppm e subppm, são de grande importância para induzir a formação de condensados líquidos durante a redução da temperatura do processo ou a mudança de pressão. A não contabilização correta desses traços de componentes mais pesados resultaria em grandes variações no HCdp calculado em comparação com os resultados de uma análise completa do gás ou medição direta. Uma variação de +/-19,4°C no HCdp calculado pode ser atribuída à caracterização de hidrocarbonetos pesados1. Tanto a superestimação quanto a subestimação do HCdp podem ocorrer durante as operações do processo, dependendo da validade do método de caracterização em comparação com a composição completa real do gás. Especificamente, para fins de cálculo do HCdp, a norma ISO 23874 exige uma análise de gás de cada hidrocarboneto individual quantificado com sensibilidade abaixo de ppm até o C12 dodecano, inclusive. Somente o processo mais avançado de GC tem essa capacidade, como o LDetek MultiDetek 2 usando detectores de emissão de plasma patenteados. É mais comum que essa análise seja realizada em laboratórios especializados. Isso exige que uma amostra de gás natural seja coletada e transportada. É necessário ter cuidado para garantir que uma amostra representativa seja extraída e que a validade da composição seja mantida até o ponto de análise, para o qual há orientações disponíveis na ISO 10715 e no Capítulo 14.1 do Manual de Normas de Medição de Petróleo da API.
A medição direta da condensação do HCdp oferece a oportunidade de medição on-line do processo. O método do espelho resfriado é um princípio fundamental para a medição do ponto de orvalho. Medições periódicas de HCdp de gás natural usando instrumentos manuais e visuais de ponto de orvalho desse tipo têm sido uma prática comum há muitas décadas. A detecção optoeletrônica permite a automação do princípio do espelho resfriado para análise on-line. Um espelho metálico com superfície gravada permite que a película transparente de condensado de HC de baixa tensão superficial seja detectada com alta sensibilidade a <5mg/m3 de conteúdo líquido de hidrocarboneto no gás2. Essa medição direta de HCdp depende da composição completa do gás natural, incluindo todos os traços mínimos de componentes de HC mais pesados que se combinam para formar o HCdp quando o gás é resfriado. Portanto, um HCdp verdadeiro é determinado, monitorando com precisão qualquer variação na qualidade do gás de processo e garantindo que o gás recebido/entregue na transferência de custódia esteja em conformidade com as especificações de gás exigidas.
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