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sul suo valore commerciale, e ai composti dello zol- guentemente oggi vi è una crescente tenden-
fo (H S, mercaptani) per via della loro nocività. za verso l’uso di solventi specializzati ottenuti
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Se il gas naturale prodotto da un certo giacimento miscelando ammine terziarie (MDEA) con altri
è destinato a un ristretto numero di utilizzatori, le prodotti chimici sia per ottenere i livelli di selet-
lavorazioni cui il gas naturale è sottoposto riflettono tivà desiderati sia per la simultanea rimozione
le specifiche esigenze di questi operatori piuttosto di CO e composti organici ed inorganici dello
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che le generiche specifiche di trasporto/vendita. zolfo.
Nel midstream le lavorazioni cui il gas naturale vie- • Lavaggio con solventi fisici, solventi cioè che
ne sottoposto si possono classificare secondo due non reagiscono con i gas acidi, ma che realiz-
grandi categorie: il gas conditioning e l’estrazione zano la rimozione desiderata sfruttando la dif-
dei condensati (natural gas liquids ossia NGL). ferente solubilità dei gas nei differenti solventi
fisici. In generale, i solventi fisici sono utilizzati
Gas conditioning in applicazioni dove la pressione parziale dei
gas acidi è alta e/o è richiesto il multiassorbi-
mento. Rispetto ai solventi chimici, i fisici sono
Con la locuzione gas conditioning ci si riferisce ge- meno corrosivi e richiedono meno energia per
neralmente alla rimozione di contaminanti gassosi, essere rigenerati, ma tendono a co-assorbire
come H O (processi di disidratazione), H S (pro- anche gli idrocarburi con conseguente perdita
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cessi di sweetening) e composti organici dello zolfo netta di produzione. I solventi fisici maggior-
(CS , COS, RSH), CO , e mercurio. Il livello di rimo- mente utilizzati nell’industria petrolifera sono
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zione richiesto è dettato dalle specifiche di vendita il Selexol (UOP/Dow), il Rectisol (Lurgi) e il
di gas e dalle specifiche commerciali richieste per Morbisol. In quasi tutti i casi, i solventi fisici,
gli NGL. essendo specialities, richiedono un accordo di
licenza d’uso.
La disidratazione è il processo più comunemente • Assorbimento su letti solidi mediante assorbi-
utilizzato nel settore midstream e può essere realiz- mento su superfici solide, come nel caso dei
zato mediante tre distinti processi: setacci molecolari o per reazione con ossido
• Assorbimento con glicoli, in particolare con il metallico. Questi processi possono essere
glicole etilenico, denominato TEG, quando il vantaggiosamente impiegati quando le quan-
gas è destinato all’immssione nei sistemi di tità di zolfo da rimuovere sono piccole (meno
gasdotti. di 30-40 kg/gg).
• Assorbimento su solidi quando il ciclo di la- • Separazione con membrane trova larga appli-
vorazione prevede l’estrazione e recupero di cazione per la rimozione di CO dal gas natu-
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liquidi dal gas naturale o la produzione di gas rale. Le membrane in genere non sono efficaci
naturale liquefatto (qui di seguito GNL) che ri- per la rimozione di H S e altre specie di zolfo
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chiede punti di rugiada dell’acqua inferiori ai perchè non sono in grado di assicurare le bas-
-150 ° C. In tali casi è mandatorio l’utilizzo di se concentrazioni richieste nel permeato.
setacci molecolari; il gel di silice trova invece
applicazione laddove è richiesta la disidrata-
zione e il contemporaneo controllo del punto Con gas conditioning ci si
di rugiada dei C5+.
• Condensazione per mezzo di cicli frigorife- riferisce generalmente alla
ri oppure per effetto Joule-Thomson; questi “rimozione di contaminanti
processi richiedono l’aggiunta al gas di inibi-
tori MEG o CH OH per prevenire la formazione
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di idrati. I solventi impiegati, essendo liquidi, L’ultimo processo rientrante nella categoria dei
vengono recuperati, rigenerati e reiniettati nel processi di condizionamento è rappresentato dal-
gas di alimentazione in ciclo chiuso. la rimozione del mercurio. Questo è un metallo
estremamente tossico e nocivo per la salute uma-
Lo “sweetening” è il processo mediante il qua- na talchè è necessario ridurlo, ove il gas naturale
le l’H S viene rimosso dal gas naturale; la CO , ne fosse inquinato, a meno di qualche parte per
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avendo carattere acido come il primo, viene co- miliardo. Sul piano impiantistico occorre dire che
assorbita assieme all’acido solfidrico. I processi formando amalgame con l’alluminio, esso corrode
che possono essere utilizzati per rimuovere questi gli scambiatori di calore in uso nei cold box degli
componenti dal gas naturale possono classificarsi impianti che realizzano processi di deep-extraction
in: dell’NGL o di liquefazione per la produzione di
• Lavaggio con solventi chimici, tra cui le solu- GNL. I processi per la rimozione di Hg sono per
zioni acquose di alcanolammine, in particolare lo più basati sull’assorbimento su letti assorbenti
con la monoetanol ammina, la dietanol-am- oppure per reazione chimica con lo zolfo di solfu-
mina, metil-dietanolammina (MDEA), diglycol ri metallici di cui è impregnata una matrice solida
ammina, e diisopropanol ammina. Le ammine (come l’allumina attivata, per esempio). Si fa notare
primarie e secondarie non sono generalmente come normalmente gli assorbenti del Hg non sono
selettive per l’assorbimento multiplo dell’H S rigenerabili, e una volta giunti a saturazione i letti
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e dei composti organici dello zolfo, conse- esausti debbono essere opportunamente smaltiti
Impiantistica Italiana - Marzo-Aprile 2020 39 39