Otimização estrutural para o processamento de gás natural empregando diferentes técnicas de condensação

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Amaral Junior, Samuel Mathias do
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/8467
Resumo: Condensation mechanisms involving gas expansion or heat removal through mechanical refrigeration circuit can be combined to increase the recovery efficiency of natural gas liquid fractions (NGL). To evaluate the flexibilization strategies of flowcharts involving natural gas processing, different process arrangements simulations are performed: Turbo-Expander (TE), self-cooling (Joule-Thomson - JT) and propane refrigerant circuit (RM). Simulations are performed in Aspen Hysys © in steady state, utilizing Peng-Robinson package to predict state variables and phase envelopes. Gas compositions feeds in a range of 5.5 to 11.2% C3 + are applied. For feed mixtures with medium composition and rich in C3 + , the TERM process presents the best economic performance, while for feed mixtures with poor composition in C3 + , the TERM, TE and JTRM processes present similar profitability, except JT. Strategically, for higher LPG production, TERM should be chosen. If the main demand is dry gas (use in thermoelectric plants), the most suitable process is the JT. Following the methane, ethane, propane and butane specification limits on gas products, for all mixtures the TERM and TE processes meet the regulatory standard required by the Brazilian regulatory agency (ANP), except for JT and JTMR.
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spelling Meneguelo, Ana PaulaBacelos, Marcelo SilveiraAmaral Junior, Samuel Mathias doSoares, Vinicius BarrosoArrieche, Leonardo da Silva2018-08-01T23:29:13Z2018-08-012018-08-01T23:29:13Z2018-03-26Condensation mechanisms involving gas expansion or heat removal through mechanical refrigeration circuit can be combined to increase the recovery efficiency of natural gas liquid fractions (NGL). To evaluate the flexibilization strategies of flowcharts involving natural gas processing, different process arrangements simulations are performed: Turbo-Expander (TE), self-cooling (Joule-Thomson - JT) and propane refrigerant circuit (RM). Simulations are performed in Aspen Hysys © in steady state, utilizing Peng-Robinson package to predict state variables and phase envelopes. Gas compositions feeds in a range of 5.5 to 11.2% C3 + are applied. For feed mixtures with medium composition and rich in C3 + , the TERM process presents the best economic performance, while for feed mixtures with poor composition in C3 + , the TERM, TE and JTRM processes present similar profitability, except JT. Strategically, for higher LPG production, TERM should be chosen. If the main demand is dry gas (use in thermoelectric plants), the most suitable process is the JT. Following the methane, ethane, propane and butane specification limits on gas products, for all mixtures the TERM and TE processes meet the regulatory standard required by the Brazilian regulatory agency (ANP), except for JT and JTMR.Mecanismos de condensação envolvendo a expansão do gás ou a remoção de calor através de um circuito de refrigeração mecânica podem ser combinados para aumentar a eficiência de recuperação de frações líquidas do gás natural (LGN). Com o objetivo de avaliar as estratégias de flexibilização de fluxogramas envolvendo o processamento de gás natural, são realizadas simulações de diferentes arranjos de processo: Turbo-Expansor (TE), autorrefrigeração (Joule-Thomson - JT) e circuito de propano refrigerante (Refrigeração mecânica – RM). As simulações são realizadas no Aspen Hysys© em regime estacionário, usando o pacote Peng-Robinson para previsão das variáveis de estado e dos envelopes de fases. São empregadas correntes de alimentação com composições de gás em uma faixa de 5,5 a 11,2% de C3 + . Para misturas de alimentação com composição mediana e rica em C3 + , o processo Turbo-expansor com refrigeração mecânica apresenta o melhor desempenho econômico; ao passo que, para misturas de alimentação com composição pobre em C3 + , os processos Turbo-expansor com e sem refrigeração mecânica e Joule-Thomson com refrigeração mecânica apresentam rentabilidade próximas, com exceção do processo unicamente composto por Joule-Thomson. Estrategicamente, para maior produção de GLP deve ser escolhido Turbo-expansor com refrigeração mecânica. Se a demanda principal for o gás seco (uso em termelétricas), o processo mais adequado é o Joule-Thomson. Com respeito aos limites de especificação de metano, etano, propano e butano em produtos de gás, para todas as misturas os processos Turbo-expansor com e sem refrigeração mecânica atendem ao padrão de regulamentação exigida pela agência de regulação brasileira (ANP), com exceção dos processos compostos por Joule-Thomson.Texthttp://repositorio.ufes.br/handle/10/8467porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em EnergiaPrograma de Pós-Graduação em EnergiaUFESBRNatural gas liquidProcessingSimulationGás naturalLíquido de gás naturalProcessamentoSimulaçãoGasômetroEngenharia/Tecnologia/Gestão620.9Otimização estrutural para o processamento de gás natural empregando diferentes técnicas de condensaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALtese_11990_Divulgação de Defesa_Samuel Mathias do Amaral.pdfapplication/pdf192594http://repositorio.ufes.br/bitstreams/398f5af8-a7e9-4eaa-a679-475b1c234a4f/download0575e5d5e5a7cebbf027e025145f8ccbMD5110/84672024-06-28 11:33:47.248oai:repositorio.ufes.br:10/8467http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-06-28T11:33:47Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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