Procesamiento de gas natural: métodos y tecnología

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

El desarrollo prospectivo de las industrias más grandes es imposible sin las materias primas más valiosas y un vector de energía de alta calidad: el gas natural. Su uso no solo automatiza muchos procesos tecnológicos, sino que mejora significativamente las condiciones de vida de la población.

¿Qué es el gas natural?

No existe una fórmula química única para el gas natural: en cada campo tiene una composición con una proporción diferente de sus componentes.

El gas natural es una mezcla de hidrocarburos, la mayor parte del cual es metano. Los componentes restantes son: butano, propano, etano, hidrógeno, sulfuro de hidrógeno, helio, nitrógeno, dióxido de carbono.

El gas natural es incoloro e inodoro, su presencia en el aire no se puede determinar sin la ayuda de instrumentos especiales. El olor familiar para cada persona se le da al gas por medios artificiales (odorización). A través de este proceso, es posible detectar la presencia del gas en el aire y prevenir situaciones que pongan en peligro la vida.

Origen

No existe una única teoría sobre el origen del gas, los científicos se adhieren a dos versiones:

• Érase una vez un océano en lugar de los continentes. Los organismos vivos moribundos se acumularon en un espacio en el que no había aire y bacterias que desencadenaron el proceso de descomposición. Gracias a los movimientos geológicos, las masas acumuladas se hundieron cada vez más en las entrañas de la Tierra, donde, bajo la influencia de la alta presión y la temperatura, entraron en reacciones químicas con el hidrógeno, formando hidrocarburos.
• La dinámica terrestre contribuye al auge de los hidrocarburos ubicados a grandes profundidades, donde existe un menor nivel de presión. Como resultado, se forman depósitos de gas o petróleo.

Producción

Contrariamente a la creencia popular, el gas natural puede estar bajo tierra no solo en vacíos, cuya extracción no requiere costos significativos de materiales y energía. A menudo se concentra en el interior de rocas con una estructura porosa tan fina que no puede ser vista por el ojo humano. La profundidad de los depósitos puede ser pequeña, pero a veces alcanza varios kilómetros.

El proceso de producción de gas incluye varias etapas:

• Trabajo geológico, como resultado del cual se determina la ubicación exacta de los depósitos.
• Perforación de pozos de producción. Se lleva a cabo en todo el campo, lo cual es importante para una disminución uniforme de la presión del gas en el yacimiento. La profundidad máxima del pozo es de 12 km.
• Producción. El proceso se lleva a cabo en diferentes niveles.presión en el depósito de gas y la superficie de la tierra. A través de los pozos, el gas tiende a salir hacia donde la presión es menor, ingresando inmediatamente al sistema de recolección. Además, se produce gas asociado, que es un subproducto de la producción de petróleo. También es valioso para muchas industrias.
• Preparación para el transporte. El gas extraído contiene numerosas impurezas. Si su cantidad es insignificante, el gas se transporta en camiones cisterna o gasoductos a la planta para su posterior procesamiento. El gas natural se purifica de una cantidad significativa de impurezas en las instalaciones de tratamiento integrado que se están construyendo cerca del campo.

Por qué necesitamos el procesamiento de gas natural

La formación de gas natural ocurre durante la formación de capas de rocas porosas que contienen vetas de petróleo y carbón. Además de componentes importantes para las necesidades de la industria, contiene impurezas que dificultan su transporte y uso por parte de los usuarios finales.

Inmediatamente después de la producción, el gas se deshidrata en las plantas de tratamiento del complejo, durante las cuales se extrae el vapor de agua y el azufre. El procesamiento posterior del gas natural y asociado se lleva a cabo en plantas de procesamiento de gas y productos químicos.

Principio básico de las plantas de procesamiento

La tarea principal de una empresa dedicada al procesamiento de gas natural es la extracción máxima posible de todos los componentes del fósil y llevarlos a una condición comercializable. No debe dañar el medio ambiente.medio ambiente y el interior de la tierra, y los costos financieros deben ser minimizados.

Debido a la implementación de todos los aspectos de esta regla, los productos procesados con gas natural se consideran económicos y de alta calidad.

Métodos de reciclaje

Existen los siguientes métodos de procesamiento de gas:

• físico y energético;
• catalítico químico;
• termoquímica.

Los métodos de energía física se utilizan para comprimir gas y separarlo en componentes utilizando unidades de refrigeración o calefacción. Esta tecnología de procesamiento de gas natural se usa con mayor frecuencia directamente en los campos.

Inicialmente, el proceso de compresión y separación se realizaba mediante compresores. Hasta la fecha, se han utilizado con éxito equipos económicamente menos costosos (eyectores y bombas de aceite).

El método químico-catalítico de procesamiento de gas natural implica la conversión de metano en gas de síntesis para su posterior procesamiento. Esto se puede hacer de tres maneras: reformado con vapor o dióxido de carbono, oxidación parcial.

A menudo se utiliza el método de oxidación parcial del metano. Esto se debe a la conveniencia de realizar el proceso en modo autotérmico (cuando la materia prima se calienta debido a la liberación de calor durante la oxidación incompleta de los hidrocarburos), la velocidad de reacción y la ausencia de la necesidad de utilizar un catalizador (como en el caso del vapor). y reformado de dióxido de carbono).

El gas de síntesis resultante no se procesa másdivisión en componentes.

Los métodos termoquímicos implican una acción térmica sobre el gas natural, lo que resulta en la formación de hidrocarburos insaturados (p. ej., etileno, propileno). La implementación del proceso solo es posible a temperaturas muy altas (alrededor de 11 mil grados centígrados) y una presión de varias atmósferas.

Productos procesados

Muchas personas asocian la palabra "gas" con combustible y una estufa de gas. De hecho, la aplicación de sus componentes es más extensa:

• el helio es una valiosa materia prima utilizada en alta tecnología, como en la fabricación de equipos médicos y almohadas magnéticas para viajes largos en transporte público, en la construcción de reactores nucleares y satélites espaciales;
• El formaldehído, uno de los derivados del metano, es una materia prima que juega un papel importante en la producción de plásticos fenólicos (revestimientos de frenos, bolas de billar) y resinas, que son un componente importante de los materiales estructurales de construcción (madera contrachapada, tableros de fibra), pinturas y barnices y productos de aislamiento térmico;
• amoníaco: utilizado en las industrias farmacéutica (solución de agua), agrícola (fertilizante) y alimentaria (potenciador del sabor);
• el etano es la materia prima a partir de la cual se produce el polietileno;
• ácido acético - ampliamente utilizado en la industria textil;
• metanol es un combustible para vehículos.

Extracción y procesamiento de gas natural - procesos,gracias al cual se desarrollan efectivamente las ramas más importantes de la industria. El gas se entrega al consumidor final después de un procesamiento cuidadoso, su uso mejora significativamente las condiciones de vida.