BR112014002410B1

BR112014002410B1 - Método e sistema para produzir uma corrente de produtohidrocarboneto, e, tanque de separação da corrente do poço dehidrocarbonetos

Info

Publication number: BR112014002410B1
Application number: BR112014002410-3A
Authority: BR
Inventors: Johan Jan Barend Pek
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2012-08-17
Publication date: 2021-02-23
Also published as: CN103748317B; AU2012296868A1; WO2013024147A1; CN103748317A; AP2014007385A0; BR112014002410A2; AU2012296868B2; KR20140063685A; EP2744978A1; KR101953939B1

Abstract

método e sistema para produzir uma corrente de produto hidrocarboneto, e, tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos um tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos é· empregado para manipular uma corrente do poço de hidrocarbonetos. o tanque tem um compartimento inferior (102) para separar um líquido de uma fase líquida de uma fase de hidrocarboneto vaporosa da corrente do poço de hidrocarbonetos, e uma entrada (11 o) para permitir que a corrente do poço de hidrocarbonetos flua a partir da parte externa do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos para dentro do compartimento inferior do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos. o tanque tem ainda um compartimento superior ( 104) localizado gravitacionalmente acima do compartimento inferior, e uma passagem interna ( 106) conectando fluidamente o compartimento inferior e o compartimento superior. um filtro (108), capaz de filtrar mercúrio da fase hidrocarboneto vaporosa, é disposto no compartimento superior.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um sistema e método para produzir uma corrente de produto hidrocarboneto a partir de uma corrente do poço de hidrocarbonetos. Em outro aspecto, a presente invenção se refere a um tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos. Tal tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos pode ser usado em ou formar parte dos sistemas e/ou métodos descritos aqui.

[0002] Correntes de poço de hidrocarbonetos produzidas a partir de formações subterrâneas no solo frequentemente contém gás natural e/ou óleos brutos, e uma fase aquosa contendo água. O gás natural é usualmente contaminado com moléculas não hidrocarboneto, incluindo moléculas de ácido tais como dióxido de carbono CO2 e compostos de enxofre tais como H2S. NO entanto, além disso, correntes do poço de hidrocarbonetos produzidas em determinadas áreas do planeta podem conter mercúrio em quantidades suficientes para tomar o seu processamento problemático. O mercúrio não está apenas presente na água e/ou óleos brutos produzidos, mas ele pode estar presente também no gás natural.

[0003] A Patente US 4.982.050 descreve um método e sistema em que gás natural bruto é tratado antes de sua liquefação. Além de um coletor de Hg frio disposto no ponto substancialmente mais frio no sistema antes de um trocador de calor principal, um removedor de Hg separado é provido para remover o grosso da contaminação de mercúrio presente ao natural contactando o gás natural em um leito de tratamento, antes do gás ser contactado com o equipamento que é facilmente danificado pelo mercúrio ou produzir vapores para liberação no ambiente que podem de outro modo conter mercúrio. O gás efluente do removedor de mercúrio é transportado através de unidades de remoção de dióxido de carbono e sulfeto de hidrogênio.

[0004] A Publicação do Pedido de Patente US 2010/0032344 descreve um processo para diminuir o nível de mercúrio elementar contido no óleo bruto no local do poço. O óleo bruto de um poço de óleo bruto é passado para um separador para a separação em uma corrente de hidrocarboneto gasosa contendo hidrocarbonetos, mercúrio e água, e em uma corrente de hidrocarbonetos líquida. Tanto a corrente de hidrocarboneto gasosa como a corrente de hidrocarboneto líquida são removidas do separador. Uma alimentação de gás contendo mercúrio, incluindo em parte pelo menos uma porção da corrente de hidrocarboneto gasosa removida do separador, é carregada para uma unidade de remoção de mercúrio que é disposta como uma unidade separada.

[0005] Em particular em um ambiente ao largo da costa, o espaço do terreno é escasso e caro. Consequentemente, os métodos conhecidos não são muito atrativos para a aplicação em um ambiente ao largo da costa, tal como, por exemplo, em uma plataforma de produção fluida de hidrocarbonetos ao largo da costa, por exemplo, na forma de uma estrutura flutuante de armazenamento de produção e descarga e/ou uma estrutura flutuante de produção de gás natural liquefeito.

[0006] Em um primeiro aspecto, a presente invenção provê um método para produzir uma corrente de produto hidrocarboneto a partir de uma corrente do poço de hidrocarbonetos, compreendendo as etapas de:

[0007] - produzir uma corrente do poço de hidrocarbonetos a partir de uma formação subterrânea no solo, referida corrente do poço de hidrocarbonetos compreendendo pelo menos uma fase hidrocarboneto vaporosa e uma fase líquida;

[0008] - alimentar a corrente do poço de hidrocarbonetos para dentro de um compartimento inferior de um tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos;

[0009] - em referido compartimento inferior permitir que um líquido da fase líquida se separe da fase hidrocarboneto vaporosa;

[00010] - descarregar o líquido do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos via uma saída de descarga de líquido;

[00011] - passar a fase hidrocarboneto vaporosa para um compartimento superior dentro do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos via uma passagem interna, em que a passagem interna está localizada gravitacionalmente superior a saída de descarga de líquido e em que o compartimento superior está localizado gravitacionalmente acima do compartimento inferior;

[00012] - passar a fase hidrocarboneto vaporosa através de um filtro disposto no compartimento superior do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos;

[00013] - acumular mercúrio da fase hidrocarboneto vaporosa em referido filtro;

[00014] - descarregar uma corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada de referido compartimento superior, referida corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada compreendendo moléculas de hidrocarbonetos contendo vapor da fase hidrocarboneto vaporosa sem o mercúrio que se acumulou no filtro;

[00015] - processamento adicional da corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada para produzir uma corrente de produto hidrocarboneto de referida corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada.

[00016] Em outro aspecto, a presente invenção provê um tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos compreendendo:

[00017] - um compartimento inferior para separar um líquido de uma fase líquida de uma fase hidrocarboneto vaporosa de uma corrente do poço de hidrocarbonetos;

[00018] - uma entrada para permitir que a corrente do poço de hidrocarbonetos flua da parte externa do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos para dentro do compartimento inferior do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos;

[00019] - uma saída de descarga de líquido para descarregar o líquido do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos;

[00020] - um compartimento superior localizado gravitacionalmente acima do compartimento inferior;

[00021] - uma passagem interna conectando fluidamente o compartimento inferior e o compartimento superior, em que a passagem interna está localizada gravitacionalmente superior a saída de descarga de líquido;

[00022] - uma saída de descarga para descarregar uma corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada do compartimento superior para a parte externa do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos;

[00023] - um filtro, capaz de filtrar mercúrio da fase hidrocarboneto vaporosa, disposto no compartimento superior em que a passagem interna é separada fluidamente da saída de descarga de modo que a fase hidrocarboneto vaporosa tem que passar através do filtro antes de ser descarregada do compartimento inferior através da saída de descarga.

[00024] Em ainda outro aspecto, a presente invenção provê um sistema para produzir uma corrente de produto hidrocarboneto a partir de uma corrente do poço de hidrocarbonetos, compreendendo:

[00025] - o tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos como descrito acima, ou no aqui contido abaixo;

[00026] - meios de processamento de hidrocarbonetos conectados fluidamente com a saída de descarga de referido tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos e dispostos para receber a corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada e para produzir uma corrente de produto hidrocarboneto a partir de referida corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada.

[00027] A presente invenção será agora ilustrada ainda como forma de exemplo, e com referência aos desenhos não limitativos que acompanham, nos quais:

[00028] A Figura 1 mostra esquematicamente um sistema para produzir uma corrente de produto hidrocarboneto a partir de uma corrente do poço de hidrocarbonetos que incorpora a invenção;

[00029] A Figura 2 mostra esquematicamente uma forma de realização de um tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos que pode ser usada no sistema da Figura 1;

[00030] A Figura 3 mostra esquematicamente outra forma de realização de um tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos que pode ser usado no sistema da Figura 1;

[00031] A Figura 4 mostra esquematicamente uma forma de realização de meios de processamento de hidrocarbonetos que podem ser usados no sistema da Figura 1.

[00032] Para o propósito desta descrição, um único número de referência será designado para uma linha, assim como uma corrente transportada naquela linha. Os mesmos números de referência se referem a componentes, correntes ou linhas similares. Os versados a técnica entenderão rapidamente que, embora a invenção seja ilustrada fazendo referência a uma ou mais combinações específicas de aspectos e medidas, muitos destes aspectos e medidas são funcionalmente independentes de outros aspectos e medidas de modo que eles podem ser igualmente ou similarmente aplicados independentemente em outras formas de realização ou combinações.

[00033] A presente descrição descreve métodos e sistemas para produzir uma corrente de produto hidrocarboneto a partir de uma corrente do poço de hidrocarbonetos. Os métodos e sistemas envolvem um tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos compreendendo um compartimento inferior para separação da fase de uma corrente do poço de hidrocarbonetos, e um compartimento superior para filtrar mercúrio da fase hidrocarboneto vaporosa separada da corrente do poço de hidrocarbonetos antes de descarregar a mesma do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos na forma de uma corrente de hidrocarbonetos vaporosa filtrada. A corrente de produto hidrocarboneto pode ser obtida submetendo pelo menos parte da corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada a um processamento adicional de qualquer tipo ou combinação de tipos de processo.

[00034] No contexto da presente descrição, um filtro é planejado para cobrir qualquer tipo de dispositivo que pode reter fisicamente ou quimicamente mercúrio e/ou compostos contendo mercúrio enquanto deixando outras moléculas passarem. No contexto da remoção de mercúrio, tal filtro pode ser apropriadamente um filtro de sorção. Tal filtro pode ser incorporado de várias formas. Em um exemplo preferido, ele tem a forma de um material poroso, por exemplo, na forma bruta ou na forma de grânulos, através do qual a fase hidrocarboneto vaporosa pode passar enquanto mercúrio e/ou compostos contendo mercúrio são retidos. Em outro exemplo ele pode ter a forma de uma membrana.

[00035] Pela combinação da separação da fase de entrada e remoção de mercúrio da fase hidrocarboneto vaporosa resultante, uma solução relativamente compacta e eficiente é provida para preparar uma corrente de hidrocarbonetos vaporosa com teor reduzido de mercúrio que pode ser usada como corrente de alimentação para qualquer tipo de outros processos de processamento de hidrocarbonetos.

[00036] Os métodos e sistemas presentemente descritos não são utilizáveis apenas em um ambiente ao largo da costa onde o espaço do terreno é escasso e caro, mas eles também podem ser aplicados proveitosamente em um ambiente na costa. No contexto do presente relatório, o termo "formação subterrânea" se refere a formações no solo que podem estar localizadas ao largo da costa ou na costa.

[00037] A Figura 1 ilustra esquematicamente um método e sistema para produzir uma corrente de produto hidrocarboneto 90 a partir de uma corrente do poço de hidrocarbonetos 10.

[00038] A corrente do poço de hidrocarbonetos é provida através de um conduto de produção a montante 10 de um reservatório de hidrocarbonetos 520 em uma formação subterrânea 530. A corrente do poço de hidrocarbonetos compreende uma fase hidrocarboneto vaporosa, que pode conter gás natural "bruto", e uma fase líquida. A fase líquida pode compreender uma fase aquosa líquida contendo água e uma fase hidrocarboneto líquida. Uma fase sólida não hidrocarboneto, tal como areia, pode também estar contida na corrente do poço de hidrocarbonetos. A fase aquosa pode conter mercúrio e/ou outros minerais e outros constituintes dissolvidos ali que se originam da formação subterrânea no solo, assim como um aditivo. Um aditivo comum é um inibidor de hidrato.

[00039] A fase hidrocarboneto vaporosa pode conter um ou mais dos grupos consistindo de metano, etano, propano, butanos, e pentanos. Além disso, ela pode conter moléculas não hidrocarboneto, incluindo moléculas de ácido tal como dióxido de carbono CO2 e compostos de enxofre tais como H2S, e mercúrio.

[00040] Com referência novamente a Figura 1, o sistema compreende ainda um tanque de separação da corrente do poço 100 conectado fluidamente, via uma entrada principal 110, com o conduto de produção a montante 10 para receber a corrente do poço de hidrocarbonetos e para separar a corrente do poço de hidrocarbonetos em pelo menos uma corrente de produto intermediária 40 compreendendo moléculas da fase hidrocarboneto vaporosa, e uma corrente de refugo intermediária 50 compreendendo a fase aquosa. Opcionalmente, o tanque de separação da corrente do poço 100 pode ser incorporado na forma de um separador de três fases, no qual a corrente do poço de hidrocarbonetos 10 pode ser separada em mais correntes do que descrito acima. Tipicamente tais mais correntes podem incluir, além das correntes descritas acima, uma fase hidrocarboneto líquida 20, e/ou incluir uma corrente contendo sólidos (não mostrada). Consequentemente, o separador de três fases pode compreender uma saída de descarga da fase aquosa 150 disposta para descarregar seletivamente a fase aquosa líquida do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100, e uma saída de descarga da fase hidrocarboneto 120 disposta para descarregar seletivamente a fase hidrocarboneto líquida do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100 separadamente da fase aquosa líquida. Usualmente, a saída de descarga da fase hidrocarboneto 120 é disposta gravitacionalmente superior a saída de descarga da fase aquosa 150 para permitir a separação destas duas fases líquidas com base nas diferenças de densidade. Os sólidos podem ser descarregados junto com a fase aquosa líquida, ou via uma saída de descarga opcional da fase sólida (não mostrado).

[00041] Unidades ou sistemas separados podem ser providos para manipular tal fase hidrocarboneto líquida 20 e fase aquosa líquida, dependendo das necessidades e exigências específicas. Por exemplo, uma unidade de estabilização de condensado de hidrocarbonetos 600 pode ser provida para receber a fase hidrocarboneto líquida 20 e remover constituintes relativamente voláteis 35 da mesma de modo que o líquido estabilizado restante 30 pode ser armazenado de modo seguro sob pressão e temperatura atmosférica.

[00042] A corrente de refugo intermediária 50 compreendendo a fase aquosa pode ser similarmente purificada. Por exemplo, uma unidade de regeneração de inibidor de hidrato 200 pode ser provida, que em seu lado a montante é conectada com o tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100 para receber a corrente de refugo intermediária 50. Uma corrente de inibidor de hidrato regenerada 65, que compreende uma concentração superior do aditivo inibidor de hidrato a da fase aquosa da corrente de refugo intermediária 50, é descarregada da unidade de regeneração de inibidor de hidrato 200. Pelo menos parte da porção do resíduo da corrente de refugo intermediária 50, geralmente uma corrente de água compreendendo uma concentração inferior do aditivo inibidor de hidrato a da fase aquosa da corrente de refugo intermediária 50, é descarregada como a porção da corrente de refugo 60 em um conduto da corrente de refugo.

[00043] O tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100 é provido ainda com uma saída de descarga da corrente de hidrocarboneto vaporosa, nas partes que se seguem referida como saída de descarga de vapor 140, para descarregar a corrente de produto intermediária 40 compreendendo vapor com moléculas da fase hidrocarboneto vaporosa do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100. A fase hidrocarboneto vaporosa compreende pelo menos moléculas de hidrocarboneto, preferivelmente incluindo moléculas de metano.

[00044] Meios de processamento de hidrocarbonetos 400 são dispostos para receber a corrente de produto intermediária 40 e para processar ainda a corrente de produto intermediária 40 para produzir a corrente de produto hidrocarboneto 90 da corrente de produto intermediária 40. Além da corrente de produto hidrocarboneto 90, os meios de processamento de hidrocarbonetos 400 podem produzir uma ou mais correntes de subprodutos 95. Outros detalhes e exemplos das formas de realização serão discutidos mais tarde aqui, com referência a Figura 4.

[00045] A fim de evitar danos por ou contaminação do equipamento ou correntes nos meios de processamento de hidrocarbonetos 400, uma quantidade de mercúrio é removida seletivamente da fase hidrocarboneto vaporosa separada da corrente do poço de hidrocarbonetos 10, antes que partes da fase hidrocarboneto vaporosa alcancem os meios de processamento de 400.

[00046] As Figuras 2 e 3 mostram esquematicamente formas de realização vantajosas do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos no qual as funções de separação da fase da corrente do poço de hidrocarbonetos 10 em pelo menos uma fase líquida 103 e pelo menos uma fase hidrocarboneto vaporosa 107, e de remoção de mercúrio da fase hidrocarboneto vaporosa separada 107 podem ser combinadas em um tanque, de modo que ambas as funções podem ser realizadas no espaço do terreno que é normalmente destinado exclusivamente para a etapa de separação de fase.

[00047] Em cada das formas de realização das Figuras 2 e 3, o tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100 compreende um compartimento inferior 102 para separar a fase líquida 103 da fase hidrocarboneto vaporosa 107 da corrente do poço de hidrocarbonetos 10 que foi deixada dentro do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100 via a entrada principal 110. A entrada principal 110 pode estar associada com internos comuns incluindo um distribuidor de entradas 112. O compartimento inferior é essencialmente um separador da fase gás/líquido, opcionalmente na forma de um separador em três fases.

[00048] Pelo menos uma saída de descarga de líquido é provida em uma parte inferior do compartimento inferior para descarregar pelo uma parte menor da fase líquida 103 do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100. Na forma de realização das Figuras 2 e 3 esta saída de descarga de líquido é mostrada na forma da saída de descarga da fase aquosa 150 disposta para descarregar seletivamente a fase aquosa líquida do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100.

[00049] O tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100 compreende ainda um compartimento superior 104, localizado gravitacionalmente acima do compartimento inferior 102. Uma passagem interna 106 conecta fluidamente o compartimento inferior 102 e o compartimento superior 104. A passagem interna 106 está localizada gravitacionalmente superior a saída de descarga de líquidos. Ela funciona como uma saída de descarga da fase vapor do compartimento inferior 102, e ela pode estar opcionalmente associada com internos que são mais comuns em separadores da fase gás/líquido tais como uma esteira de névoa ou meios similares para evitar a passagens das gotículas de líquido.

[00050] Um filtro 108 está disposto no compartimento superior 104. O filtro é preferivelmente um filtro seletivo, capaz de filtrar mercúrio da fase hidrocarboneto vaporosa 107, por exemplo, em virtude das diferenças químicas e/ou físicas do mercúrio e/ou compostos de mercúrio comparadas com moléculas de hidrocarboneto, em particular comparadas com metano. Além disso, uma saída de descarga de vapor 140 é provida no compartimento superior 104 para descarregar uma corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada 109 do compartimento superior 104 para a parte externa do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100. O filtro 108 é disposto de modo que a passagem interna 106 está separada fluidamente da saída de descarga de vapor 140 de modo que a fase hidrocarboneto vaporosa 107 tem que passar através do filtro 108 antes de ser descarregada do compartimento inferior 104 através de saída de descarga de vapor 140.

[00051] O filtro 108 é apropriadamente um filtro de sorção. Ele pode compreender um material sorvente, preferivelmente um material sorvente sólido que é capaz de sorver mercúrio da fase hidrocarboneto vaporosa 107. Muitos materiais sorventes apropriados são conhecidos para unidades de remoção de mercúrio isoladas, incluindo carbono ativado, zeólito ativado, alumina, sílica, ou versões quimicamente modificadas de tais materiais usando um promotor químico, incluindo, por exemplo, enxofre, iodo, cloro, ácido nítrico, sulfeto de metal tais como sulfeto de cobre e sulfeto de zinco, e sulfeto misto, para aumentar a seletividade de sorção para sorção de mercúrio. Por razões de simplicidade operacional, um sorvente não regenerativo pode ser selecionado para este propósito. Isto permite a operação do tanque separador de fluido do poço de hidrocarbonetos 100 durante diversos anos durante os quais o mercúrio se acumula no filtro sorvente, após o que o filtro é substituído durante um período de paralisação planejado para manutenção.

[00052] A forma de realização da Figura 2 difere da forma de realização da Figura 3, que no caso da Figura 3, a passagem interna 106 se estende através do filtro permitindo que a fase hidrocarboneto vaporosa 107 passe através do filtro 108 sem contactar efetivamente o filtro e em seguida passe através do filtro em um modo de contato em uma direção geralmente descendente. Neste caso, a saída de descarga de vapor 140 pode estar abaixo do filtro 108, localizada apropriadamente em uma parede lateral do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100. No caso da Figura 3, a passagem interna 106 é mais curta e ela não se estende através do filtro 108. A fase hidrocarboneto vaporosa 107 tem que passar através do filtro 108 em uma direção geralmente ascendente. A saída de descarga de vapor 140 pode estar acima do filtro 108, apropriadamente em uma área das frações de topo do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100.

[00053] Apropriadamente, o tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100 é construído na forma de um tanque pressurizável se estendendo reto, por exemplo, verticalmente tendo uma seção da parede lateral modelada cilindricamente ao redor de um eixo central reto. O compartimento superior 104 e o compartimento inferior 102 podem ser opcionalmente separados por uma placa separadora 114 disposta no interior da seção da parede vertical geralmente transverso ao eixo central reto. Ela não tem que ser uma placa plana: Por exemplo, ela pode ser modelada troncoconicamente projetada ascendentemente ou descendentemente ao redor do eixo central (não mostrado). A passagem interna 106 pode ser tão simples quanto meramente uma abertura na placa separadora 114. Preferivelmente, a passagem interna 106 não confere uma perda de pressão significante na fase hidrocarboneto vaporosa 107. A passagem através do filtro 108 pode causar uma queda de pressão. Qualquer queda de pressão pode vir a exigir uma recompressão, para o processamento mais eficiente dos hidrocarbonetos nos meios de processamento de hidrocarbonetos 400. Consequentemente, quanto menor a queda de pressão que é imposta pela passagem da fase hidrocarboneto vaporosa 107 para o filtro 108, mais pressão está disponível para permitir a queda de pressão ao longo do filtro 108. Apropriadamente, a pressão no compartimento superior 104 a montante do filtro é menor do que 1 bar, preferivelmente menor do que 0,5 bar, inferior ao da pressão no compartimento inferior 102.

[00054] Com referência novamente a Figura 1, os meios de processamento de hidrocarbonetos 400 podem consistir de quaisquer números de unidades de vários tipos, como necessário para processar ainda a corrente de produto intermediária 40 na corrente de produto hidrocarboneto desejado tendo a especificação desejada.

[00055] A corrente de produto intermediária 40, formada fora da corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada 109, pode conter quantidades variadas de hidrocarbonetos dos grupos consistindo de metano, etano, propano, e butanos. Possivelmente ela pode conter ainda quantidades menores de pentanos e hidrocarbonetos aromáticos. A composição varia dependendo do tipo e localização do gás. Ela é preferivelmente compreendida substancialmente de metano. Preferivelmente a corrente de hidrocarboneto gasosa 10 compreende pelo menos 50 % em mol de metano, maiS preferivelmente pelo menos 80 % em mol de metano.

[00056] A corrente de produto intermediária 40 pode conter ainda não hidrocarbonetos tais como H2O, N2, CO2, Hg, H2S e outros compostos de enxofre, e similares. Desse modo, os meios de processamento de hidrocarbonetos podem compreender unidades ou sistemas para a redução e/ou remoção de componentes indesejados tais como CO2 e H2S, e/ou outras etapas tais como resfriamento antecipado, pré-pressurização ou similares. À medida que estas etapas sejam bem conhecidas para os versados na técnica, os seus mecanismos não são mais discutidos aqui.

[00057] Em um exemplo ilustrado na Figura 4, em que os meios de processamento de hidrocarbonetos 400 compreendem um sistema de liquefação 440, a corrente de produto hidrocarboneto 90 pode ser uma corrente de gás natural liquefeito enquanto uma corrente de líquidos de gás natural (por exemplo, uma corrente de gás de petróleo liquefeito, para a maioria consistindo de propano e/ou butano) pode ser uma, da uma ou mais correntes de subprodutos 95. O sistema de liquefação 440 é tipicamente disposto para extrair calor de pelo menos parte da corrente de produto intermediária 40, produzindo assim a corrente de produto hidrocarboneto 90 na forma liquefeita, tal como na forma de uma corrente de hidrocarbonetos liquefeita.

[00058] Em vez do, ou além do sistema de liquefação 440, o processamento adicional nos meios de processamento de hidrocarbonetos 400 pode incluir um ou mais dos grupos consistindo de: remoção de mercúrio residual 430; desidratação 420; remoção de componente ácido 410, incluindo remoção de CO2 e/ou remoção de H2S e/ou recuperação respectiva; extração e/ou recuperação de líquidos do gás natural para produzir uma corrente de gás natural mais pobre para ser transformada em referida forma liquefeita; remoção de nitrogênio; remoção de hélio e/ou recuperação de hélio.

[00059] De todas as unidades possíveis nos meios de processamento de hidrocarbonetos 400, a unidade de remoção de componente ácido 410 (algumas vezes referida como unidade de remoção de gás ácido - AGRU) pode estar mais próxima do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100. Ela pode estar conectada fluidamente com a saída de descarga de vapor 140 do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100, sem qualquer outra unidade de modificação de composição no meio. Componentes ácidos comuns a serem removidos são sulfeto de hidrogênio (H2S) e dióxido de carbono (CO2). A unidade de remoção de componente ácido compreende vantajosamente uma unidade de solvente de amina disposta para contactar pelo menos parte da corrente intermediária 40 com um solvente de amina.

[00060] Já que a corrente de produto intermediária 40 é formada fora da corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada 109, ela contém uma concentração inferior de mercúrio a da fase hidrocarboneto vaporosa 107 da corrente do poço de hidrocarbonetos 10. Desse modo, menos mercúrio é adsorvido na amina e acumulado na unidade de regeneração de amina ou é ventado para a atmosfera quando usando um tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100 como descrito aqui do que quando usando um separador com entrada convencional ou separador de três fases convencional. Isto permite a manipulação do gás dos reservatórios de hidrocarbonetos que tem um teor de mercúrio superior a média.

[00061] Vários processos e instalações são conhecidos para cada das etapas de processamento adicional identificadas acima, e não necessitam ser explicados aqui.

[00062] Durante a operação, o sistema descrito acima funciona como se segue.

[00063] A corrente do poço de hidrocarbonetos 10 é produzida a partir de um reservatório de hidrocarbonetos 520 da formação subterrânea no solo 530. A corrente do poço de hidrocarbonetos 10 compreende pelo menos uma fase hidrocarboneto vaporosa e uma fase líquida. A corrente do poço de hidrocarbonetos produzida 10 é alimentada para o compartimento inferior 102 do tanque separador da corrente do poço 100, no qual ela é deixada separar em um líquido 103 da fase líquida e da fase hidrocarboneto vaporosa 107. O líquido 103 é descarregado do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100 via a saída de descarga de líquido 150 no fúndo do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100.

[00064] A fase hidrocarboneto vaporosa 107 é passada para o compartimento superior 104 via a passagem interna 106. Da passagem interna 106 ela é em seguida passada através do filtro 108 que está disposto no compartimento superior 104. Mercúrio da fase hidrocarboneto vaporosa 107 é retido no filtro 108 onde ele pode ser deixado acumular. A corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada resultante 109, que compreende a fase hidrocarboneto vaporosa sem o mercúrio que se acumulou no filtro, é descarregada do compartimento superior 104 via a saída de descarga de vapor 140 para formar a corrente de produto intermediária 40. Preferivelmente, a maior parte do mercúrio na fase hidrocarboneto vaporosa 107 é filtrada no filtro 108. A corrente de produto intermediária 40 é processada ainda para produzir a corrente de produto hidrocarboneto 90 da corrente de produto intermediária 40.

[00065] Conclui-se a partir do acima que a corrente de produto intermediária 40 pode ser primeiro desenriquecida de um ou mais componentes ácidos, por exemplo, contactando a corrente de produto intermediária 40 com um solvente de amina.

[00066] Um exemplo bem conhecido de uma corrente de hidrocarboneto liquefeita é uma corrente de gás natural liquefeita, que contém tipicamente principalmente metano, tal como pelo menos 80 % em mol de metano. Em tal caso, o processamento adicional pode compreender a remoção de calor de pelo menos uma porção contendo metano da corrente de produto intermediária 40 para formar uma corrente de produto hidrocarboneto na forma de uma corrente contendo metano liquefeita, tal como uma corrente de gás natural liquefeito. Uma variedade de instalações e disposições apropriadas estão disponíveis na técnica para extrair calor de uma corrente de alimentação contendo hidrocarboneto vaporoso, particularmente uma corrente de gás natural, assim como outras etapas de tratamento tais como aquelas descritas brevemente acima para a remoção de contaminantes e componentes indesejados da corrente de alimentação, que são frequentemente realizadas em conjunção com a produção de uma corrente de hidrocarboneto liquefeita. Estas instalações e disposições não precisam ser novamente explicadas aqui.

[00067] Nas formas de realização descritas aqui acima, o tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos 100, a unidade de regeneração de inibidor de hidrato opcional 200, e os meios de processamento de hidrocarbonetos 400 estão todos localizados na e/ou sobre uma estrutura ao largo da costa. A estrutura ao largo da costa pode ser uma estrutura flutuante ao largo da costa 500 que flutua sobre um corpo de água 510 tal como o mar. A estrutura flutuante ao largo da costa 500 pode estar conectada de modo a se posicionar em ângulos favoráveis a uma torre ancorada (não mostrado), por meio da qual o conduto de produção a montante 10 entra apropriadamente na estrutura flutuante ao largo da costa 500 via a torre. O reservatório de hidrocarbonetos 520 na forma de realização da Figura é uma formação subterrânea 530 abaixo do leito do mar 540.

[00068] Contudo, devido ao espaço do terreno relativamente pequeno exigido para realizar a invenção, ela é particularmente apropriada para aplicação sobre uma estrutura ao largo da costa, incluindo aplicações em uma estrutura flutuante de processamento de gás flutuante, tal como uma instalação flutuante de liquefação de gás natural.

[00069] Os versados na técnica entenderão que a presente invenção pode ser realizada de várias maneiras sem se desviar do escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Método para produzir uma corrente de produto hidrocarboneto a partir de uma corrente do poço de hidrocarbonetos, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: - produzir uma corrente do poço de hidrocarbonetos a partir de uma formação subterrânea no solo, referida corrente do poço de hidrocarbonetos compreendendo pelo menos uma fase hidrocarboneto vaporosa e uma fase líquida; - alimentar a corrente do poço de hidrocarbonetos dentro de um compartimento inferior (102) de um tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100); - no compartimento inferior (102), permitir que um líquido da fase líquida se separe da fase hidrocarboneto vaporosa; - descarregar o líquido do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100) via uma saída de descarga de líquido (150); - passar a fase hidrocarboneto vaporosa para um compartimento superior (104) dentro do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100) via uma passagem interna (106), em que a passagem interna (106) está localizada gravitacionalmente superior à saída de descarga de líquido (150) e em que o compartimento superior (104) está localizado gravitacionalmente acima do compartimento inferior (102); - passar a fase hidrocarboneto vaporosa através de um filtro (108) disposto no compartimento superior (104) do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100); - acumular mercúrio da fase hidrocarboneto vaporosa no filtro (108); - descarregar a corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada do compartimento superior (104), a corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada compreendendo moléculas de hidrocarboneto contendo vapor da fase hidrocarboneto vaporosa sem o mercúrio que se acumulou no filtro (108); - processamento adicional da corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada para produzir uma corrente de produto hidrocarboneto a partir da corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o filtro (108) é um filtro de sorção (108) compreendendo material sorvente capaz de sorver mercúrio da fase hidrocarboneto vaporosa.

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a fase hidrocarboneto vaporosa é passada do compartimento inferior (102) para o filtro (108) sem uma perda de pressão significante.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que referido compartimento inferior (102) funciona como um separador de três fases, em que o líquido da fase líquida é separado em uma fase aquosa líquida e uma fase hidrocarboneto líquida que são descarregadas do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100) separadamente uma da outra.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o processamento adicional da corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada compreende o desenriquecimento da corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada de um ou mais componentes ácidos.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o desenriquecimento compreende contactar pelo menos parte da corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada com um solvente de amina.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada compreende metano e em que o processamento adicional da corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada compreende extrair calor de pelo menos uma porção contendo metano da corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada para formar uma corrente contendo metano liquefeita como a corrente de produto hidrocarboneto.

8. Tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100), caracterizado pelo fato de que compreende: - um compartimento inferior (102) para separar um líquido de uma fase líquida de uma fase hidrocarboneto vaporosa de uma corrente do poço de hidrocarbonetos; - uma entrada para permitir que a corrente do poço de hidrocarbonetos flua da parte externa do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100) para dentro do compartimento inferior (102) do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100); - uma saída de descarga de líquido (150) para descarregar o líquido do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100); - um compartimento superior (104) localizado gravitacionalmente acima do compartimento inferior (102); - uma passagem interna (106) conectando fluidamente o compartimento inferior (102) e o compartimento superior (104), em que a passagem interna (106) está localizada gravitacionalmente superior à saída de descarga de líquido (150); - uma saída de descarga para descarregar uma corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada do compartimento superior (104) para a parte externa do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100); - um filtro (108), capaz de filtrar mercúrio da fase hidrocarboneto vaporosa, disposto no compartimento superior (104) em que a passagem interna (106) é separada fluidamente da saída de descarga de modo que a fase hidrocarboneto vaporosa tem que passar através do filtro (108) antes de ser descarregada do compartimento inferior (102) através da saída de descarga.

9. Tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o filtro (108) é um filtro de sorção, compreendendo um material sorvente capaz de sorver mercúrio da fase hidrocarboneto vaporosa.

10. Tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a passagem interna (106) é aberta de modo que nenhuma perda de pressão significante é conferida na fase hidrocarboneto vaporosa à medida que ela passe do compartimento inferior (102) para o filtro (108).

11. Tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que o compartimento inferior (102) é um separador de três fases, no qual o líquido da fase líquida é separado em uma fase aquosa líquida e uma fase hidrocarboneto líquida, separador de três fases que compreende uma saída de descarga da fase aquosa disposta para descarregar seletivamente a fase aquosa líquida do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100), e uma saída de descarga da fase hidrocarboneto disposta para descarregar seletivamente a fase hidrocarboneto líquida do tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100) separadamente da fase aquosa líquida.

12. Sistema para produzir uma corrente de produto hidrocarboneto a partir de uma corrente do poço de hidrocarbonetos, caracterizado pelo fato de que compreende: - o tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100) como definido em qualquer uma das reivindicações 8 a 11; - meios de processamento de hidrocarbonetos conectados fluidamente com a saída de descarga de referido tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100) e dispostos para receber a corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada e para produzir uma corrente de produto hidrocarboneto a partir da corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada.

13. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que os meios de processamento de hidrocarbonetos compreendem uma unidade de remoção de componentes ácidos conectada fluidamente com a saída de descarga de referido tanque de separação da corrente do poço de hidrocarbonetos (100).

14. Sistema de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a unidade de remoção de componentes ácidos compreende uma unidade de solvente de amina disposta para contactar pelo menos parte da corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada com um solvente de amina.

15. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que os meios de processamento de hidrocarbonetos compreendem um sistema de liquefação disposto para extrair calor de pelo menos uma porção contendo metano da corrente de hidrocarboneto vaporosa filtrada para formar uma corrente contendo metano liquefeita como a corrente de produto hidrocarboneto.