BR112017011989B1

BR112017011989B1 - Separar impurezas de uma corrente de fluido usando contatores em co-corrente múltiplos

Info

Publication number: BR112017011989B1
Application number: BR112017011989-7A
Authority: BR
Inventors: Edward J. Grave; Norman K. Yeh; Stephanie A. Freeman
Original assignee: Exxonmobil Upstream Research Company
Priority date: 2015-01-09
Filing date: 2015-11-23
Publication date: 2021-10-26
Also published as: BR112017011989A2; CN107106969B; JP6573675B2; US20160199774A1; BR112017011989B8; CA2972705C; MY182017A; EP3242737A2; WO2016111765A3; US10300429B2; WO2016111765A2; MX2017007708A; JP2018502711A; CN107106969A; AU2015375479A1; SG11201704529RA; CA2972705A1; AR103373A1; AU2015375479B2

Abstract

Método para descontaminar uma corrente de fluido contaminado, compreendendo receber a corrente de fluido contaminado, distribuir a corrente de fluido contaminado de modo substancialmente igual através de uma pluralidade de unidades de separação compartilhando um limite de pressão unitária, receber uma corrente de solvente, e co-correntemente contatar a corrente de fluido contaminado com a corrente de solvente na pluralidade de unidades de separação.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica o benefício de prioridade do Pedido de Patente Provisório dos Estados Unidos 62/101.743 depositado em 9 de janeiro de 2015 intitulado SEPARATING IMPURITIES FROM A FLUID STREAM USING MULTIPLE CO-CURRENT CONTACTORS, a totalidade do qual é aqui incorporada por referência.

FUNDAMENTOS

[0002] A produção de hidrocarbonetos a partir de um reservatório muitas vezes carrega com ela a produção incidental de gases que não hidrocarboneto. Tais gases incluem contaminantes tais como sulfeto de hidrogênio (H2S) e dióxido de carbono (CO2). Quando H2S ou CO2 são produzidos como parte de uma corrente de hidrocarboneto (tal como metano ou etano), a corrente de gás bruto é algumas vezes aludida como “gás ácido”. O H2S e CO2 são frequentemente aludidos juntos como “gases ácidos”.

[0003] Além das correntes de produção de hidrocarboneto, gases ácidos podem estar associados com correntes de gás de síntese, ou com correntes de gás de refinaria. Gases ácidos também podem estar presentes dentro das chamadas correntes de gás de vaporização nas instalações de processamento de gás. Além disso, gases ácidos podem ser gerados pela combustão de carvão, gás natural, ou outros combustíveis carbonáceos.

[0004] As correntes fluidas de gás e/ou hidrocarboneto podem conter não apenas H2S ou CO2, mas também podem conter outras impurezas “ácidas”. Estas incluem mercaptanas e outros compostos traço de enxofre (SOx). Além disso, as correntes de gás natural podem conter água. De fato, a água é o contaminante mais comum em muitas correntes de gás natural. Tais impurezas devem ser removidas antes do uso industrial ou residencial.

[0005] Processos foram desenvolvidos para remover contaminantes de uma corrente de gás natural bruta. No caso de gases ácidos, o processamento criogênico de gás é algumas vezes usado, particularmente para remover CO2 para prevenir congelamento da linha e orifícios plugados. Em outros casos, particularmente com a remoção do H2S, a corrente de fluido de hidrocarboneto é tratada com um solvente. Solventes podem incluir solventes químicos tais como aminas. Os exemplos de aminas usadas no tratamento de gás ácido incluem monoetanol amina (MEA), dietanol amina (DEA), e metil dietanol amina (MDEA).

[0006] Os solventes físicos são algumas vezes usados em vez dos solventes de amina. Os exemplos incluem solventes físicos correntemente comercializados sob as marcas registradas Selexol® (compreendendo éteres dimetílicos de polietileno glicol) e Rectisol® (compreendendo metanol). Em alguns casos solventes híbridos, significando misturas de solventes físicos e químicos, foram usados. Um exemplo de um tal solvente híbrido é correntemente comercializado sob a marca registrada Sulfinol® (compreendendo sulfolano, água, e uma ou mais aminas). Entretanto, o uso de solventes de remoção de gás ácido com base em amina é mais comum.

[0007] Os solventes com base em amina contam com uma reação química com os gases ácidos. O processo de reação é algumas vezes aludido como “adoçamento do gás”. Tais reações químicas são geralmente mais eficazes do que os solventes com base física, particularmente nas pressões de gás de alimentação abaixo de cerca de 300 libras por polegada quadrada (psia) (2,07 megapascais (MPa)). Existem casos onde solventes químicos especiais tais como Flexsorb®(compreendendo amina impedida) são usados, particularmente para remover seletivamente H2S de gás contendo CO2 e/ou correntes fluídicas de hidrocarboneto.

[0008] Como um resultado do processo de adoçamento do gás, uma corrente de gás tratado ou “adoçado” é criada. A corrente de gás adoçado é substancialmente esgotada de componentes de H2S e/ou CO2. O gás adoçado pode ser processado ainda para a recuperação de líquidos, isto é, pela condensação de gases de hidrocarboneto mais pesados. O gás doce pode ser vendido em um gasoduto ou pode ser usado para alimentação de gás natural liquefeito (LNG). Além disso, a corrente de gás adoçado pode ser usada como estoque de alimentação para um processo de gás para líquidos, e depois por fim usado para fabricar ceras, butanos, lubrificantes, glicóis e outros produtos com base em petróleo. O CO2 extraído pode ser vendido, ou pode ser injetado em um reservatório subterrâneo para operações de recuperação de óleo realçadas.

[0009] Quando uma corrente de gás natural contém água, um processo de desidratação é usualmente empreendido antes ou depois da remoção do gás ácido. Isto é feito através do uso de glicol ou outro dessecante em um separador de água. A desidratação de gás natural é feita para controlar a formação de hidratos gasosos e para prevenir a corrosão nos gasodutos de distribuição. A formação de hidratos gasosos e corrosão nos gasodutos pode causar uma diminuição no volume de fluxo assim como válvulas de controle congeladas, orifícios plugados e outros problemas operacionais.

[0010] Tradicionalmente, a remoção de gases ácidos ou água usando solventes ou dessecantes químicos envolve contatar contra-correntemente a corrente de gás natural bruto com o produto químico. A corrente de gás bruto é introduzida na seção de fundo de uma torre de contato. Ao mesmo tempo, a solução de solvente é direcionada para uma seção de topo da torre. A torre tem bandejas, empacotamentos, ou outros “internos”. Conforme o solvente líquido cai na forma de uma cascata através dos internos, ele absorve os componentes indesejados, carregando-os para fora através do fundo da torre de contato como parte de uma solução de solvente “rica”. Ao mesmo tempo, o fluido gasoso que é amplamente esgotado dos componentes indesejados sai no topo da torre.

[0011] O solvente rico ou glicol rico, como o case possa ser, que sai do contator é algumas vezes aludido como um líquido absorvente. A seguir da absorção, um processo de regeneração (também chamado de “dessorção”) pode ser utilizado para separar contaminantes do solvente ativo do líquido absorvente. Isto produz um solvente “magro” ou um glicol “magro” que são depois tipicamente reciclados na torre de contato para outra absorção.

[0012] Embora talvez capaz de realizar o contato desejado para a remoção de contaminantes de um gás e/ou corrente fluídica contendo hidrocarboneto, soluções contatoras históricas têm tido dificuldade de expansão do laboratório e/ou unidades de tamanho piloto para unidades capazes de processar eficientemente até um bilhão de pés cúbicos padrão por dia (BSFD) de gás. As soluções expandidas passadas têm altos custos de capital (por exemplo, devido a ter peças maiores e em mais quantidade de equipamento, etc.) e altos custos operacionais (por exemplo, devido a menos segurança e/ou operabilidade, equipamento de tamanho e peso maiores, etc.). Consequentemente, uma necessidade existe quanto a uma solução de contato que seja menor, tenha menos peças de equipamento, tenha operabilidade e segurança melhoradas, e pesos menores do que o equipamento de contato tradicional.

SUMÁRIO

[0013] Uma forma de realização inclui um método para descontaminar uma corrente de fluido contaminado, compreendendo receber a corrente de fluido contaminado, distribuir a corrente de fluido contaminado de modo substancialmente igual através de uma pluralidade de unidades de separação compartilhando um limite de pressão unitária, receber uma corrente de solvente, e co-correntemente contatar a corrente de fluido contaminado com a corrente de solvente na pluralidade de unidades de separação.

[0014] Uma outra forma de realização inclui um aparelho para descontaminar uma corrente de fluido contaminado, compreendendo um vaso compreendendo uma entrada de corrente de fluido contaminado, uma saída de corrente de fluido descontaminado, uma entrada de solvente, uma saída de corrente de solvente contaminado, e um feixe de contato compacto disposto dentro do vaso, em que o feixe de contato compacto compreende pelo menos duas unidades de separação substancialmente paralelas, e em que cada unidade de separação compreende uma seção de contato configurada para contatar a corrente de fluido contaminado e uma corrente de solvente, uma seção de transferência de massa a jusante da seção de contato, e uma seção de separação a jusante da seção de transferência de massa configurada para separar uma corrente de solvente contaminado de uma corrente de fluido pelo menos parcialmente descontaminado.

[0015] Ainda uma outra forma de realização inclui um sistema para descontaminar uma corrente de fluido contaminado, compreendendo um vaso de limite de pressão compreendendo uma seção de entrada, uma seção contatora, e uma seção de saída, em que a seção de entrada compreende uma entrada de corrente de fluido contaminado, uma entrada de solvente, e um aparelho abastecedor de entrada configurado para colocar um solvente em comunicação com a corrente de fluido contaminado em pelo menos duas unidades de separação substancialmente paralelas, em que a seção contatora compreende as pelo menos duas unidades de separação substancialmente paralelas, cada uma compreendendo uma seção de contato, um orifício de solvente contaminado, e uma saída de fluido descontaminado, um plenum de coleta de solvente contaminado em comunicação com os orifícios de saída de solvente contaminado, uma saída de solvente contaminado em comunicação com o plenum de coleta de solvente contaminado, e um respiradouro, em que a seção de saída compreende um aparelho de saída configurado para passar uma corrente de fluido descontaminado, e em que o vaso de limite de pressão é configurado para suportar em excesso de 150 libras por polegada quadrada (1,04 MPa) de pressão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0016] As vantagens das presentes técnicas são melhor entendidas recorrendo- se à seguinte descrição detalhada e aos desenhos anexos, em que:

[0017] A FIG. 1 é um diagrama esquemático de uma instalação de processamento de gás com base em solvente químico.

[0018] A FIG. 2 é um diagrama esquemático de uma configuração de processo de unidade múltipla em paralelo para um sistema de contato em linha.

[0019] A FIG. 3A é uma vista lateral de uma forma de realização de uma configuração de contator em co-corrente múltiplo de estágio único.

[0020] A FIG. 3B é uma vista transversal da extremidade da configuração de contator em co-corrente múltiplo de estágio único da FIG. 3A.

[0021] A FIG. 4A é uma vista lateral de uma forma de realização de uma configuração de contator em co-corrente múltiplo de estágio único.

[0022] A FIG. 4B é uma vista transversal da extremidade de uma forma de realização da configuração de contator em co-corrente múltiplo de estágio único da FIG. 4A.

[0023] A FIG. 5 é uma vista lateral de uma forma de realização de uma configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios.

[0024] A FIG. 6 é uma vista lateral de uma forma de realização de uma configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios compreendendo defletor para permitir rangeabilidade dentro de um único vaso.

[0025] A FIG. 7A é uma vista de seção transversal de uma forma de realização vertical de uma configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios.

[0026] A FIG. 7B é uma vista lateral da forma de realização vertical da configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios da FIG. 7A.

[0027] A FIG. 7C é uma vista da extremidade da forma de realização vertical da configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios da FIG. 7A.

[0028] A FIG. 8 é uma comparação lado a lado de uma torre de glicol histórica tendo um lavador de desidratação de entrada em comparação com uma forma de realização de um contator em co-corrente múltiplo de dois estágios.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0029] Na seguinte seção de descrição detalhada, as formas de realização específicas das presentes técnicas são descritas. Entretanto, até o grau em que a seguinte descrição é específica para uma forma de realização particular ou um uso particular das presentes técnicas, isto é intencionado ser apenas para os propósitos exemplares e simplesmente fornece uma descrição das formas de realização exemplares. Consequentemente, as técnicas não são limitadas às formas de realização específicas aqui descritas, mas ao invés, incluem todas as alternativas, modificações, e equivalentes que caem dentro do verdadeiro espírito e escopo das reivindicações anexas.

[0030] São aqui divulgados contatores múltiplos, feixes de contato, ou unidades contatoras configurados em paralelo dentro de um único vaso de pressão. Nas formas de realização divulgadas, um gás não tratado, bruto ou contaminado pode entrar em uma tubulação que divide o gás em dispositivos de contato múltiplos de tamanho e número adequados para atingir a capacidade desejada. O gás que sai do(s) feixe(s) de contato pode ser recombinado em uma linha única. Similarmente, o solvente magro de entrada também pode ser multiplicado para alimentar cada unidade de contato compacto individual. Algumas formas de realização podem coletar o solvente rico de cada inicialização da unidade de separação compacta para um header comum e pode enviar o solvente rico coletado de volta para um sistema de regeneração de solvente. Algumas formas de realização podem adicionar várias unidades de separação paralelas para rendimento aumentado, e outras formas de realização podem seletivamente fechar ramificações ou porções das unidades de separação para aumentar a flexibilidade de rangeabilidade e/ou para manutenção. A divulgação inclui ainda formas de realização de estágio múltiplo tendo estágios de feixe de contato múltiplos colocados em linha. Tais formas de realização podem incluir um fluxo em contracorrente de solvente. Adicionalmente, os sistemas e métodos divulgados podem ser utilizados em arranjos horizontais e/ou verticais dependendo das características operacionais desejadas ou exigências de projeto.

[0031] No começo, para facilidade de referência, certos termos usados neste pedido e seus significados como usados neste contexto são apresentados. Até o grau em que um termo aqui usado não seja aqui definido, deve ser dada a definição mais ampla que as pessoas na técnica pertinente têm dado a este termo como refletido em pelo menos uma publicação impressa ou patente concedida. Além disso, as presentes técnicas não são limitadas pelo uso dos termos aqui mostrados, visto que todos os equivalentes, sinônimos, novos desenvolvimentos, e termos ou técnicas que sirvam para o mesmo ou um propósito similar são considerados estar dentro do escopo das presentes reivindicações.

[0032] Como aqui usado, o termo “gás ácido” se refere a qualquer gás que se dissolva em água produzindo uma solução ácida. Os exemplos não limitantes de gases ácidos incluem sulfeto de hidrogênio (H2S), dióxido de carbono (CO2), dióxido de enxofre (SO2), dissulfeto de carbono (CS2), sulfeto de carbonila (COS), mercaptanas, ou misturas destes.

[0033] Como aqui usado, o termo “dispositivo de contato co-corrente” ou “contator co-corrente” se refere a um vaso que recebe uma corrente de fluido, por exemplo, um gás e/ou corrente líquida, e uma corrente separada de solvente em uma tal maneira que a corrente de fluido e a corrente de solvente contatem uma com a outra enquanto fluem geralmente na mesma direção dentro do dispositivo de contato. Os Exemplos não limitantes incluem um edutor e um coalescedor, um bocal de pulverização em um tubo, ou um misturador estático em um tubo.

[0034] Como aqui usado, o termo “co-correntemente” se refere ao arranjo interno de correntes de processo dentro de uma operação unitária que pode ser dividida em várias subseções pelas quais as correntes de processo fluem na mesma direção.

[0035] Como aqui usado, o termo “corrente de alimentação de gás desidratado” se refere a uma corrente de gás natural que passou por um processo de desidratação. Tipicamente a corrente de alimentação de gás desidratado tem um teor de água de menos do que 50 partes por milhão (ppm), e preferivelmente menos do que 7 ppm. Qualquer processo adequado para desidratar a corrente de gás natural pode ser usado. Os exemplos típicos de processos adequados de desidratação incluem, mas não são limitados a, tratamento da corrente de gás natural com peneiras moleculares ou desidratação usando glicol ou metanol. Alternativamente, a corrente de gás natural pode ser desidratada pela formação de hidratos de metano.

[0036] Como aqui usado, o termo “desidratação” se refere ao tratamento de uma corrente gasosa, por exemplo, uma corrente gasosa de alimentação bruta, para remover parcial ou completamente água e, opcionalmente, alguns hidrocarbonetos pesados. Isto pode ser realizado por meio de um ciclo de pré-resfriamento, contra uma alça de resfriamento externa ou uma corrente de processo interna fria, por exemplo. A água também pode ser removida por meio de tratamento com peneiras moleculares, por exemplo zeólitos, ou gel de sílica ou óxido de alumínio ou outros agentes de secagem. A água também pode ser removida por meio de lavagem com glicol, monoetileno glicol (MEG), dietileno glicol (DEG) ou trietileno glicol (TEG), ou glicerol. A quantidade de água na corrente de alimentação de gás desidratado é adequadamente menor do que 1 por cento em volume (% em vol), preferivelmente menor do que 0,1 % em vol, mais preferivelmente menor do que 0,01 % em vol.

[0037] O termo “recuperação de óleo realçada” (EOR) se refere a processos para realçar a recuperação de hidrocarbonetos a partir de reservatórios subterrâneos. As técnicas para melhorar a eficiência de deslocamento ou eficiência de varredura podem ser usadas para a exploração de um campo petrolífero pela introdução de fluidos ou gás de deslocamento dentro dos poços de injeção para dirigir o óleo através dos reservatórios para os poços de produção.

[0038] Como aqui usado, o termo “fluido” se refere a gases, líquidos, e combinações de gases e líquidos, assim como às combinações de gases e sólidos, e combinações de líquidos e sólidos.

[0039] Como aqui usado, o termo “gás” é usado intercambiavelmente com “vapor,” e se refere a uma substância ou mistura de substâncias no estado gasoso como distinguido dos estados líquido ou sólido. Do mesmo modo, o termo “líquido” significa uma substância ou mistura de substâncias no estado líquido como distinguido dos estados gasoso ou sólido.

[0040] Como aqui usada, a frase “corrente gasosa” é entendida significar uma corrente de fluido compreendendo hidrocarbonetos leves, por exemplo, metano, e/ou hidrocarbonetos pesados, por exemplo, etano, como recebidos de qualquer tipo adequado de operação de recuperação de hidrocarboneto, por exemplo, de um reservatório. A corrente gasosa pode ser uma corrente de gás natural bruto incluindo um gás não absorvente, tal como metano, e um contaminante, por exemplo, gás ácido, dissolvido ou arrastado na corrente de gás natural bruto. Embora uma corrente gasosa seja aqui debatida com respeito a esta divulgação, aqueles de habilidade na técnica avaliarão que geralmente os mesmos princípios podem ser aplicados a qualquer corrente de fluido, incluindo com respeito ao contato de líquido-líquido. Consequentemente, o uso das frases “corrente gasosa,” “entrada de gás,” “saída de gás,” etc., deve ser entendido como não limitante e pode opcionalmente ser substituído com “corrente de fluido,” “entrada de fluido,” “saída de fluido,” e assim por diante em várias formas de realização dentro do escopo desta divulgação. O uso das frases “corrente gasosa”, “entrada de gás,” “saída de gás,” etc. é apenas por conveniência.

[0041] Como aqui usado, o termo “hidrocarboneto” se refere a um composto orgânico que primariamente inclui os elementos hidrogênio e carbono, embora nitrogênio, enxofre, oxigênio, metais, ou qualquer número de outros elementos possam estar presentes em quantidades pequenas. Como aqui usado, hidrocarbonetos geralmente se refere aos componentes encontrados no gás natural, óleo, ou instalações de processamento químico.

[0042] Como aqui usado com respeito ao equipamento de processamento de fluido, o termo “em série” significa que dois ou mais dispositivos são colocados ao longo de uma linha de fluxo tal que uma corrente de fluido tratada em um processo se move de um item do equipamento para o seguinte enquanto mantém o fluxo em uma direção a jusante substancialmente constante.

[0043] Como aqui usado com respeito ao equipamento de processamento de fluido, o termo “em linha” significa que dois ou mais componentes de um dispositivo de misturar e separar fluido são conectados sequencialmente com um eixo comum identificável de orientação de fluxo ou, mais preferivelmente, são integrados em um dispositivo tubular único com um eixo comum identificável de orientação de fluxo.

[0044] Como aqui usado, o termo “instalação industrial” se refere a qualquer instalação que gere uma corrente gasosa contendo pelo menos um hidrocarboneto ou um gás ácido. Um exemplo não limitante é uma instalação de geração elétrica movida a carvão. Um outro exemplo não limitante é uma fábrica de cimento que emite CO2 em baixas pressões.

[0045] Como aqui usado, o termo “gás natural liquefeito” ou “LNG” é gás natural geralmente conhecido incluir uma alta porcentagem de metano. Entretanto, LNG também pode incluir quantidades traços de outros compostos. Os outros elementos ou compostos podem incluir, mas não são limitados a etano, propano, butano, dióxido de carbono, nitrogênio, hélio, sulfeto de hidrogênio, ou combinações dos mesmos, que foram processados para remover um ou mais componentes (por exemplo, hélio) ou impurezas (por exemplo, água e/ou hidrocarbonetos pesados) e depois condensados em um líquido quase na pressão atmosférica por resfriamento.

[0046] Como aqui usado, o termo “solvente líquido” se refere a um fluido na fase substancialmente líquida que preferencialmente absorve um componente relativamente a outro. Um exemplo não limitante é que um solvente líquido pode preferencialmente absorver um gás ácido, removendo ou “lavando” deste modo pelo menos uma porção do componente de gás ácido de uma corrente gasosa ou uma corrente de água.

[0047] Como aqui usado, o termo “dispositivo de contato de líquido-vapor” se refere a um dispositivo que proporciona o contato e desenvolvimento de pelo menos uma superfície interfacial entre líquido e vapor no dispositivo. Os exemplos de dispositivos de contato de líquido-vapor incluem coluna de placa, coluna empacotada, coluna de parede umedecida (película descendente), câmara de pulverização, trocador de calor, ou qualquer combinação dos mesmos. Os exemplos de dispositivos incluindo colunas de placa e colunas empacotada incluem colunas de destilação, colunas de fracionamento, e colunas de despojamento.

[0048] Como aqui usado, o termo “gás natural” se refere a um gás de componente múltiplo obtido de um poço de óleo cru ou de uma formação subterrânea que carrega gás. A composição e pressão do gás natural podem variar significantemente. Uma corrente de gás natural típica contém metano (CH4) como um componente principal, isto é, maior do que 50 % em mol da corrente de gás natural é metano. A corrente de gás natural também pode conter etano (C2H6), hidrocarbonetos de peso molecular mais alto (por exemplo, hidrocarbonetos C3-C20), um ou mais gases ácidos (por exemplo, dióxido de carbono ou sulfeto de hidrogênio), ou qualquer uma das combinações dos mesmos. O gás natural também pode conter quantidades menores de contaminantes tais como água, nitrogênio, sulfeto de ferro, cera, óleo bruto, ou qualquer uma das combinações dos mesmos.

[0049] Como aqui usado, o termo “gás não absorvente” significa um gás que não é significantemente absorvido por um solvente durante um processo de tratamento ou condicionamento de gás.

[0050] Como aqui usado, o termo “solvente” se refere a uma substância capaz de pelo menos em parte dissolver ou dispersar uma ou mais outras substâncias, tal como fornecer ou formar uma solução. O solvente pode ser polar, não polar, neutro, prótico, aprótico, ou semelhantes. O solvente pode incluir qualquer elemento, molécula, ou composto adequados, tais como metanol, etanol, propanol, glicóis, éteres, cetonas, outros álcoois, aminas, soluções salinas, ou semelhantes. O solvente pode incluir solventes físicos, solventes químico, ou semelhantes. O solvente pode operar por qualquer mecanismo adequado, tal como absorção física, absorção química, quimiossorção, fisiossorção, absorção, absorção em pressão oscilante, absorção em temperatura oscilante, ou semelhantes.

[0051] Como aqui usado, o termo “corrente de gás adoçado” se refere a uma corrente de fluido em uma fase substancialmente gasosa que teve pelo menos uma porção dos componentes de gás ácido removidos.

[0052] Como aqui usado, o termo “espelho” se refere a uma superfície planar que se estende sobre substancialmente a seção transversal inteira do vaso e compreendendo uma pluralidade de furos aos qual as extremidades das unidades contatoras se acoplam. As extremidades das unidades contatoras são ligadas ao espelho por qualquer meio conhecido na técnica, por exemplo, solda, rotação, etc., e a circunferência externa do espelho pode ser similarmente ligada à estrutura do vaso. O espelho pode ser de outro modo modificado ou configurado como aqui descrito.

[0053] Como aqui usado, os termos “um” e “uma,” significam um(a) ou mais quando aplicados a qualquer traço nas formas de realização das presentes invenções descritas no relatório descritivo e reivindicações. O uso de “um” e “uma” não limita o significado a um único traço a menos que um tal limite seja especificamente estabelecido.

[0054] Como aqui usado, o termo “cerca de” significa ±10% do número subsequente, a menos que de outro modo estabelecido.

[0055] Como aqui usado, os termos “aproximado,” “aproximadamente,” “substancial,” e “substancialmente,” significam uma quantidade relativa de um material ou característica que seja suficiente para fornecer o efeito pretendido. O grau exato de desvio permissível em alguns casos pode depender do contexto específico, por exemplo, ±1%, ±5%, ±10%, ±15%, etc... Deve ser entendido por aqueles de habilidade na técnica que examinam esta divulgação que estes termos são pretendidos para permitir uma descrição de certos traços descritos e reivindicados sem restringir o escopo destes traços às faixas numéricas exatas fornecidas. Consequentemente, estes termos devem ser interpretados como indicando que modificações ou alterações insubstanciais ou inconsequentes do assunto objeto descrito e são considerados estar dentro do escopo da divulgação.

[0056] Como aqui usado, o artigo definido “o/a” precedendo substantivos singulares ou plurais ou frases nominais denota um traço específico particular ou traços específicos particulares e pode ter uma conotação singular ou plural dependendo do contexto no qual o mesmo é usado.

[0057] A FIG. 1 é um diagrama esquemático de uma instalação de processamento de gás com base em solvente químico 100. A instalação de processamento de gás 100 pode ser usada para remover água e/ou outros contaminantes de uma corrente de gás natural bruto ou contaminado 102, gerando uma corrente de gás natural desidratado e/ou descontaminado 104. Isto pode ser realizado fluindo-se a corrente de gás natural bruto 102 em um contator 106, que pode remover a água da corrente de gás natural bruto 102. A corrente de gás natural desidratado 104 pode ser depois fluida para fora do contator 106 como uma corrente suspensa. Além disso, água e componentes de gás ácido residuais podem ser removidos em conexão com um processo subsequente, como ainda debatido aqui.

[0058] A corrente de gás natural bruto 102 pode ser obtida de um reservatório abaixo da superfície 108 via qualquer tipo adequado de operação de recuperação de hidrocarboneto. A corrente de gás natural bruto 102 pode incluir um gás não absorvente, tal como metano. Além disso, a corrente de gás natural bruto 102 pode incluir um gás ácido, por exemplo, H2S, CO2, etc... Por exemplo, a corrente de gás natural bruto 102 pode incluir cerca de 1 a cerca de 30% de H2S ou cerca de 1 a cerca de 40% de CO2, junto com o gás de hidrocarboneto.

[0059] Como mostrado na FIG. 1, a corrente de gás natural bruto 102 pode ser fluida em um separador de entrada 110 na entrada na instalação de processamento de gás 100. Logo que entra no separador de entrada 110, a corrente de gás natural bruto 102 pode estar sob uma grande quantidade de pressão. Entretanto, a pressão da corrente de gás natural bruto 102 pode variar consideravelmente, dependendo das características do reservatório abaixo da superfície 108 do qual o produto gasoso é produzido. Por exemplo, a pressão da corrente de gás natural bruto 102 pode variar entre a pressão atmosférica e vários milhares de libras por polegada quadrada manométrica (psia). Para as aplicações no tratamento de gás natural, a pressão da corrente de gás natural bruto 102 pode ser reforçada para cerca de 100 psia (cerca de 7 bar), cerca de 500 psia (cerca de 34 bar), cerca de 1000 psia (cerca de 70 bar), ou maior, se desejado.

[0060] O separador de entrada 110 pode limpar a corrente de gás natural bruto 102, por exemplo, para prevenir a espumação do solvente líquido durante um processo de tratamento de gás ácido posterior. Isto pode ser realizado separando-se a corrente de gás natural bruto nos componentes da fase líquida e componentes da fase gasosa. Os componentes da fase líquida podem incluir hidrocarbonetos pesados, uma pequena porção de água, e impurezas tais como salmoura e fluidos de perfuração. Tais componentes podem ser circulados para fora do separador de entrada 110 via uma linha de fundos 114, e podem ser enviados para um sistema de recuperação de óleo 116. Os componentes da fase gasosa podem incluir gás natural e alguma quantidade de impurezas, tais como gases ácidos e água. Tais componentes podem ser circulados para fora do separador de entrada 110 como a corrente de gás natural suspensa 112.

[0061] A partir do separador de entrada 110, a corrente de gás natural 112 pode ser fluida dentro do contator 106. O contator 106 pode usar um dessecante, tal como uma corrente de glicol líquido 118, para absorver água na corrente de gás natural 112. A corrente de glicol líquido 118 pode incluir vários glicóis, tais como trietileno glicol, entre outros. A corrente de glicol líquido 118 pode ser armazenada em um tanque de glicol 120. Uma bomba 122 pode forçar a corrente de glicol líquido 118 do tanque de glicol 120 no contator 106 sob pressão adequada. Por exemplo, a bomba 122 pode reforçar a pressão da corrente de glicol líquido 118 a cerca de 1.000 psia (cerca de 70 bar) ou mais alta, dependendo da pressão da corrente de gás natural bruto 102.

[0062] Uma vez dentro do contator 106, o gás dentro da corrente de gás natural 112 se move para cima através do contator 106. Tipicamente, uma ou mais bandejas 124 ou outros internos são fornecidos dentro do contator 106 para criar caminhos de fluxo indiretos para a corrente de gás natural 112 e para criar área interfacial entre as fases de gás e líquido. Ao mesmo tempo, o líquido da corrente de glicol líquido 118 se move para baixo e através da sucessão de bandejas 124 ou outros internos no contator 106. As bandejas 124 ou outros internos ajudam na interação da corrente de gás natural 112 com a corrente de glicol líquido 118.

[0063] O contator 106 opera com base em um esquema de fluxo em contracorrente. Em outras palavras, a corrente de gás natural 112 é direcionada através do contator 106 em uma direção, enquanto que a corrente de glicol líquido 118 é direcionada através do contator 106 na direção oposta. Conforme os materiais dos dois fluidos interagem, a corrente de glicol líquido fluindo para baixo 118 absorve água da corrente de gás natural fluindo para cima 112 para produzir a corrente de gás natural desidratado 104.

[0064] Ao sair do contator 106, a corrente de gás natural desidratado 104 pode ser fluida através de um separador de saída 126. O separador de saída 126, também aludido como um lavador, pode permitir que qualquer glicol líquido arrastado do contator 106 caia da corrente de gás natural desidratado 104. O separador de saída 126 também pode ser usado como um vaso de lavagem aquosa para capturar solvente na fase de vapor. Uma corrente de gás natural desidratado final pode ser fluida para fora do separador de saída 126 via uma linha suspensa 130. Qualquer glicol líquido residual 132 pode cair fora através de uma linha de fundos 134.

[0065] Uma corrente de dessecante gasto 136 flui do fundo do contator 106. A corrente de dessecante gasto 136 pode ser uma solução de glicol que seja rica (por exemplo, enriquecida) na água absorvida. A corrente de dessecante gasto 136 pode estar em uma temperatura relativamente alta, tal como de cerca de 90° Fahrenheit (F) (cerca de 32° Celsius (C)) a cerca de 102 °F (cerca de 39 °C), ou mais alta. Em várias formas de realização, a instalação de processamento de gás 100 inclui equipamento para regenerar a corrente de glicol líquido 118 da corrente de dessecante gasto 136, como ainda debatido aqui.

[0066] A partir do contator 106, a corrente de dessecante gasto 136 pode ser fluida através de um trocador de calor 138. Dentro do trocador de calor 138, a corrente de dessecante gasto 136 pode ser resfriada, fornecendo calor para um refervedor 140 que esteja ligado a uma coluna de destilação 142 dentro de um regenerador 144. O regenerador 144 pode ser usado para regenerar a corrente de glicol líquido 119 da corrente de dessecante gasto 136. O regenerador 144 pode ser um vaso de pressão grande, ou séries interconectadas de vasos de pressão, que opera de cerca de 15 a cerca de 25 psia (1 a 1,7 bar), por exemplo.

[0067] A corrente de dessecante gasto 136 pode ser fluida através de um feixe de tubo 146 no topo da coluna de destilação 142. Vapor d’água em alta temperatura e gases de desprendimento 148 sendo liberados da coluna de destilação 142 podem pré-aquecer a corrente de dessecante gasto 136 conforme ela flui através do feixe de tubo 146, antes que o vapor d’água e os gases de desprendimento 148 sejam liberados via uma linha suspensa 150.

[0068] Depois de ser pré-aquecida dentro da coluna de destilação 142, a corrente de dessecante gasto 136 pode ser liberada do feixe de tubo 146 como uma corrente de glicol aquecida 152. A corrente de glicol aquecida 152 pode ser fluida em um tambor de vaporização 154. O tambor de vaporização 154 pode operar em uma pressão de cerca de 50 psia (cerca de 3 bar) a cerca de 100 psia (cerca de 7 bar), por exemplo. O tambor de vaporização 154 pode ter partes internas que criam um efeito de mistura ou um caminho de fluxo tortuoso para a corrente de glicol 152.

[0069] Os gases residuais 156, tais como metano, H2S, ou CO2, podem ser vaporizados do tambor de vaporização 154 via uma linha suspensa 158. Os gases residuais 156 capturados na linha suspensa 158 podem ser reduzidos a um teor de gás ácido de cerca de 100 ppm se contatados com uma amina. Esta concentração de gases ácidos é pequena o bastante para que os gases residuais 156 possam ser usados como gás de combustão para o sistema de processamento de gás 100.

[0070] Além disso, qualquer um dos hidrocarbonetos mais pesados arrastados, tais como etano ou propano, dentro da corrente de glicol 152 podem ser capturados dentro do tambor de vaporização 154. A corrente de hidrocarboneto resultante pode ser fluida para fora do tambor de vaporização 154 via uma linha de fundos 162.

[0071] Além disso, conforme a temperatura e pressão da corrente de glicol 152 caem dentro do tambor de vaporização 154, os hidrocarbonetos dentro da corrente de glicol 152 são separados, produzindo uma corrente de glicol parcialmente purificada 164. A corrente de glicol parcialmente purificada 164 pode ser depois liberada do tambor de vaporização 154. A corrente de glicol parcialmente purificada 164 pode ser fluida através de um filtro 166, tal como um filtro de carbono, para a filtração de partícula.

[0072] A corrente de glicol filtrada 168 resultante pode ser depois fluida através de um trocador de calor 170. Dentro do trocador de calor 170, a corrente de glicol filtrada 168 pode ser aquecida via trocador de calor com a corrente de glicol líquido 119. A corrente de glicol em alta temperatura 174 resultante pode ser fluida para dentro da coluna de destilação 142 do regenerador 144. Conforme a corrente de glicol em alta temperatura 174 filtrada viaja através da coluna de destilação 142, vapor d’água e gases de desprendimento 148, tais como H2S e CO2, podem ser removidos da corrente de glicol em alta temperatura 174 filtrada.

[0073] A corrente de glicol 174 pode ser fluida para fora do fundo da coluna de destilação 142 e dentro do referverdor 140. O referverdor 140 pode aumentar a temperatura da corrente de glicol 174 usando o calor gerado pelo trocador de calor 138. Além disso, o referverdor 140 pode evaporar vapor d’água e gases de desprendimento residuais 148 da corrente de glicol 174. Os componentes que são evaporados podem viajar para cima através da coluna de destilação 142 e transformarem-se no vapor d’água e gases de desprendimento 148 na linha suspensa 150.

[0074] O regenerador 144 também pode incluir uma seção de despojamento separada 176 alimentada da reunião de líquido no referverdor 140. A seção de despojamento 176 pode incluir empacotamento que promove destilação adicional. Qualquer impureza remanescente, tal como água, H2S, ou CO2, evaporar e juntar o vapor d’água e gases de desprendimento 148 na linha suspensa 150. A corrente de glicol 174 pode ser depois fluida em um tanque de compensação 178, a partir do qual a mesma pode ser liberada como a corrente de glicol líquido 119.

[0075] A corrente de glicol líquido regenerada 119 pode ser bombeada do tanque de compensação 178 via uma bomba 180. A bomba 180 pode aumentar a pressão da corrente de glicol líquido 119 para cerca de 1.500 psia (cerca de 103 bar) ou cerca de 2.500 psia (cerca de 172 bar), por exemplo.

[0076] A corrente de glicol líquido 119 é depois fluida através do trocador de calor 170. O calor trocado com a corrente de glicol filtrada 168 no trocador de calor 170 pode servir para resfriar parcialmente a corrente de glicol líquido 119. Além disso, a corrente de glicol líquido 119 pode ser fluida através de um resfriador 182 antes de ser retornada para o contator 106. O resfriador 182 pode resfriar a corrente de glicol líquido 119 para garantir que a corrente de glicol líquido 118 não seja evaporada quando é retornada para o contator 106. Por exemplo, o resfriador 182 pode resfriar a corrente de glicol líquido 119 para cerca de 100 °F (cerca de 37 °C) a cerca de 125 °F (cerca de 52 °C).

[0077] A FIG. 1 não é intencionada indicar que o sistema de processamento de gás 100 é para incluir todos os componentes mostrados na FIG. 1. Além disso, qualquer número de componentes adicionais pode ser incluído dentro do sistema de processamento de gás 100, dependendo dos detalhes da implementação específica. Por exemplo, o sistema de processamento de gás 100 pode incluir qualquer tipo adequado de aquecedores, resfriadores, condensadores, bombas de líquido, compressores de gás, sopradores, linhas de desvio, outros tipos de equipamento de separação e/ou fracionamento, válvulas, comutadores, controladores, e dispositivos medidores de pressão, dispositivos medidores de temperatura, dispositivos medidores de nível, ou dispositivos medidores de fluxo, entre outros. Além disso, a FIG. 1 demonstra o uso de um contator conhecido 106 no contexto de um processo de desidratação de gás. Entretanto, a instalação de processamento de gás 100 também é substancialmente representativa de uma operação de remoção de gás ácido. Neste caso, a corrente de glicol líquido 118 inclui um solvente químico, tal como uma amina primária, uma amina secundária, ou uma amina terciária. A corrente de glicol líquido 118 também pode ser um líquido iônico ou uma mistura de um solvente físico com uma amina. Para os propósitos de debate, a corrente de glicol líquido 118 pode ser intercambiavelmente aqui aludida como uma amina, um solvente químico, ou um líquido absorvente. Em algumas formas de realização, um solvente que preferencialmente remove moléculas de H2S em relação às moléculas de CO2 pode ser usado. Por exemplo, uma amina terciária tipicamente não remove eficazmente CO2 tão rapidamente quanto o H2S. Portanto, dois sistemas de processamento de gás 100 separados podem ser sequencialmente operados, com um configurado para separar primariamente H2S, e o outro configurado para separar primariamente CO2. Uma corrente de CO2 separada que é substancialmente livre de H2S também pode ser gerada. Aqueles de habilidade na técnica avaliarão que formas de realização alternativas possam requerer alguma modificação. Por exemplo, as formas de realização usando amina podem requerer modificar o regenerador 144 para incluir uma coluna de despojamento ou dessorção e outro equipamento como necessário para efetuar a regeneração da amina rica.

[0078] No sistema de processamento de gás 100 da Fig. 1, o contator 106 inclui uma única torre de contato. Entretanto, em algumas aplicações, mais do que uma torre de contato pode ser usada. Além disso, contatores muito grandes podem ser usados para as aplicações de alto volume, alta pressão. No caso de aplicações de baixa pressão, tais como remoção de CO2 de gás de combustão em uma instalação de geração de energia, um contator de tubo de 50 pés por 50 pés (15 metros por 15 metros) pode ser requerido para uma aplicação de gás de combustão de uma instalação de energia relativamente pequena de 500 megawatt. Muitas centenas de galões por minuto de solvente também seriam circulados através do contator. Assim, tais operações podem se tornar muito caras.

[0079] A FIG. 2 é um diagrama esquemático de uma configuração de processo de unidade múltipla em paralelo para um sistema de contato em linha 200. Os componentes da FIG. 2 são substancialmente os mesmos como os componentes correspondentes da FIG. 1 exceto como de outro modo mencionado. O sistema de contato em linha 200 pode substituir um contator 106 na FIG. 1. O sistema de contato em linha 200 tem quatro unidades contatoras 202a-202d separadamente abastecido por um header 204 para uma corrente de gás natural 112. As unidades contatoras 202a-202d são separadamente fornecidas por um header carregando uma corrente de solvente magro 206, por exemplo, uma corrente de glicol líquido 118 da FIG. 1. Cada unidade de contato 202a-202d tem um dos bocais de entrada 208a-208d para atomizar (dividir o solvente líquido em um grande número de gotículas pequenas) e introduzir a corrente de solvente magro 206. Atomizar a corrente de solvente magro 206 aumenta a área de superfície disponível para o contato com a corrente de gás natural 112 e diminui as distâncias requeridas para a difusão dos componentes de gás ácido tanto na fase de vapor quanto na de líquido. Cada unidade de contato 202a- 202d tem uma entrada de gás de reciclo 210a-210d fornecido pelo gás coletado e retornado de um pote de selagem ou luva para líquido 212a-212d. Como representado, cada entrada de gás de reciclo 210a-210d pode incluir um defletor ou estrutura equivalente para auxiliar na separação. O pote de selagem ou luva para líquido 212a-212d podem fornecer tempo de residência para o controle do processo e pode selar as unidades contatoras 202a-202d para prevenir desvio de gás. Cada unidade de contato 202a-202d tem uma saída de gás tratado 214a-214d e uma saída de solvente rico 216a-216d. As saídas de gás tratado 214a-214d são representadas como compreendendo coletores do tubo de turbilhão, mas formas de realização alternativas são bem conhecidas na técnica. O gás tratado que sai das unidades contatoras 202a-202d via as saídas de gás tratado 214a-214d pode ser combinado e passado como a corrente de gás natural desidratado e/ou descontaminado 104, enquanto o solvente rico que sai das unidades contatoras 202a-202d via as saídas de solvente rico 216a-216d pode ser combinado e passado como a corrente de dessecante gasto 136.

[0080] Na operação, cada unidade de contato 202a-202d recebe uma corrente de gás natural 112 em uma seção de entrada 220, onde os bocais de entrada 208a-208d atomizam uma corrente de solvente magro 206 e o expõe à corrente de gás natural 112. A corrente mista de solvente atomizado e gás natural passa através de uma seção de transferência de massa 222 onde a absorção ocorre. A seção de transferência de massa 222 pode compreender um corpo tubular tendo um furo substancialmente vazio. Alternativamente, a seção de transferência de massa 222 pode compreender uma variedade de elementos fixos. Uma seção de separação 224 segue a seção de transferência de massa. Na seção de separação 224, as gotículas de líquido arrastado são removidas da corrente gasosa, por exemplo, usando um elemento indutor de ciclone, resultando em uma corrente gasosa tratada pelo menos parcialmente desidratada e/ou descontaminada. Em algumas formas de realização, a seção de entrada 220 e a seção de transferência de massa 222 pode ser coletivamente aludida como uma seção de contato. O comprimento da seção de contato pode ser determinado com base no tempo de residência requerido para se obter uma descontaminação e/ou nível de desidratação predeterminados para a corrente de gás natural 112, por exemplo, em vista da fluxo da taxa pretendida, queda de pressão, etc. A corrente gasosa tratada sai das unidades contatoras 202a-202d através da seção de saída 226. As unidades contatoras 202a-202d podem operar de cerca de 400 psia (cerca de 28 bar) a cerca de 1.200 psia (84 bar), ou mais alta. Porque as unidades contatoras 202a-202d devem ser individualmente construídas de modo a tolerar estas pressões, o peso e/ou área ocupada aumentam linearmente conforme o número de unidades contatoras 202a-202d é aumentado.

[0081] A FIG. 3A é uma vista lateral de uma forma de realização de uma configuração de contator em co-corrente múltiplo de estágio único 300. Os componentes da FIG. 3 são substancialmente os mesmos como os componentes correspondentes da FIG. 2 exceto como de outro modo mencionado. A configuração de contator em co-corrente múltiplo de estágio único 300 está geralmente contida dentro de um vaso 302 que pode formar um delimitador de pressão unitário (único e/ou comum) para o contato compacto ocorrer nele. O vaso 302 pode ser configurado para suportar um excesso (pode ter uma classificação de vaso de pressão) de cerca de 500 psia (cerca de 34 bar) de pressão, por exemplo, de cerca de 600 psia (cerca de 41 bar) a cerca de 3.000 psia (cerca de 207 bar), de cerca de 800 psia (cerca de 48 bar) a cerca de 3.000 psia (cerca de 207 bar), cerca de 600 psia (cerca de 41 bar) a cerca de 2.000 psia (cerca de 138 bar), de cerca de 800 psia (cerca de 48 bar) a cerca de 2.000 psia (cerca de 138 bar) de cerca de 600 psia (cerca de 41 bar) a cerca de 1.000 psia (cerca de 70 bar), de cerca de 800 psia (cerca de 48 bar) a cerca de 1.000 psia (cerca de 70 bar), de cerca de 1.000 psia (cerca de 70 bar) a cerca de 3.000 psia (cerca de 207 bar), de cerca de 1.000 psia (cerca de 70 bar) a cerca de 2.000 psia (cerca de 138 bar), de cerca de 2.000 psia (cerca de 138 bar) a cerca de 3.000 psia (cerca de 207 bar), ou qualquer faixa entre estas. A pressão diferencial através do comprimento do vaso 302, por exemplo, entre a corrente gasosa 112 e a corrente de gás natural 104, pode ser de cerca de 200 psia (cerca de 14 bar) a cerca de 700 psia (cerca de 48 bar), cerca de 300 psia (cerca de 21 bar) a cerca de 600 psia (cerca de 41 bar), cerca de 400 psia (cerca de 28 bar) a cerca de 500 psia (cerca de 34 bar), cerca de 200 psia (cerca de 14 bar) a cerca de 600 psia (cerca de 41 bar), cerca de 300 psia (cerca de 21 bar) a cerca de 600 psia (cerca de 41 bar), cerca de 400 psia (cerca de 28 bar) a cerca de 600 psia (cerca de 41 bar), cerca de 500 psia (cerca de 34 bar) a cerca de 600 psia (cerca de 41 bar), cerca de 200 psia (cerca de 14 bar) a cerca de 500 psia (cerca de 34 bar), cerca de 300 psia (cerca de 21 bar) a cerca de 500 psia (cerca de 34 bar), cerca de 200 psia (cerca de 14 bar) a cerca de 400 psia (cerca de 28 bar), cerca de 300 psia (cerca de 21 bar) a cerca de 400 psia (cerca de 28 bar), cerca de 200 psia (cerca de 14 bar) a cerca de 300 psia (cerca de 21 bar), ou qualquer faixa entre estas. O vaso 302 geralmente contém um único feixe de estagiamento de unidades de separação substancialmente paralelas ou contatores compactos compreendendo unidades contatoras 202a-202n, também aqui aludidas como unidades de separação. Aqueles de habilidade na técnica entenderão que o número de unidades contatoras 202a-202n no feixe de contatores compactos pode ser opcionalmente selecionado com base nas características de projeto desejadas, incluindo fluxo da taxa desejada, diâmetro da unidade de separação, etc., e importaria em qualquer um entre uma a 300 ou mais unidades. O uso da nomenclatura de letra (isto é, ‘a, ‘b’, ‘n’, etc.) em conjunção com os caracteres de referência numérica é apenas para facilidade de referência e não é limitante. Por exemplo, aqueles de habilidade na técnica entenderão que um conjunto ilustrado de unidades contatoras 202a-202d pode, em várias formas de realização, compreender duas, quatro, cinco, vinte, ou várias centenas de unidades contatoras. O vaso 302 compreende um espelho de entrada 304 tendo bocais de entrada 208a-208n na seção de entrada 220. A seção de entrada 220 é configurada para receber a corrente de gás natural 112 em um plenum de entrada comum através do qual a corrente de gás natural 112 pode ser distribuída de modo substancialmente igual através das unidades contatoras 202a- 202n. Embora uma corrente gasosa 112, corrente gasosa 104, etc. sejam aqui debatidas, aqueles de habilidade na técnica avaliarão que geralmente os mesmos princípios podem ser aplicados a qualquer corrente de fluido, incluindo com respeito ao contato líquido-líquido. Consequentemente, o uso das frases “corrente gasosa,” “entrada de gás,” “saída de gás,” etc. deem ser entendidas como não limitantes e podem ser opcionalmente substituídas com “corrente de fluido,” “entrada de fluido,” “saída de fluido,” e assim por diante nas várias formas de realização dentro do escopo desta divulgação. O uso das frases “corrente gasosa,” “entrada de gás,” “saída de gás,” etc. são apenas por conveniência. As unidades contatoras 202a-202n podem ser de um tamanho adequado dependendo das exigências de projeto. Por exemplo, as unidades contatoras 202a-202n podem ter um diâmetro individual de cerca de 2 polegadas (in) (cerca de 5 centímetros (cm)) a cerca de 24 in (cerca de 61 cm), cerca de 3 in (cerca de 7,6 cm) a cerca de 20 in (cerca de 50 cm), cerca de 4 in (cerca de 10,1 cm) a cerca de 18 in (cerca de 45 cm), cerca de 6 in (cerca de 15,3 cm) a cerca de 12 in (cerca de 30 cm), cerca de 6 in (cerca de 15,3 cm) a cerca de 18 in (cerca de 45 cm), cerca de 12 in (cerca de 30 cm) a cerca de 18 in (cerca de 45 cm), cerca de 18 in (cerca de 45 cm) a cerca de 24 in (cerca de 61 cm), ou qualquer faixa entre estas. O espelho de entrada 304 é configurado para receber a corrente de solvente magro 206 e passar a corrente de solvente magro 206 para os bocais de entrada 208a-208n, onde a corrente de solvente magro 206 pode ser atomizada. Em algumas formas de realização, a corrente de solvente magro 206 origina de um sistema de suprimento de glicol (não representado) e a corrente de solvente magro 206 compreende glicol. Os bocais de entrada 208a-208n podem servir para arrastar a corrente de solvente atomizada na corrente de gás natural 112, e a corrente mista de solvente atomizado e gás natural pode ser passada para a seção de transferência de massa 222 onde a absorção ocorre. Cada unidade de contato 202a-202n tem uma entrada de gás de reciclo 210a-210n fornecido pelo gás de reciclo coletado e retornado, por exemplo, de uma luva comum 316. A luva 316 pode ser opcionalmente incluída em aplicações com taxa de líquido baixa para melhorar o controle de fluxo da taxa de líquido. Como representado, a luva 316 pode ter um rompedor de turbilhonamento interno 317 ou outros internos apropriados. Para facilidade de visualização, as linhas de suprimento de gás de reciclo para cada uma das entradas de gás de reciclo 210a-210n não são representadas. Como será entendido por aqueles de habilidade na técnica, as entradas de gás de reciclo 210a-210n são opcionais, e o gás de reciclo pode adicional ou alternativamente ser enviado a jusante em outras formas de realização. O solvente rico que sai das unidades contatoras 202a-202n via as saídas de solvente rico 306a-306n pode drenar em uma seção de desgaseificação de líquido comum ou plenum de coleta de líquido contaminado comum 312. O plenum 312 pode fornecer tempo de residência suficiente para a desgaseificação desejada, pode reduzir ondas de líquido que chegam com a corrente de gás natural 112, e pode fornecer selo líquido para uma separação ciclônica que ocorra em uma seção de contato dos dispositivos de separação 202a-202n. O tempo de residência fornecido pelo plenum 312 pode variar de 5 segundos a 5 minutos, dependendo da operação do processo, ou de 30 segundos a 1 minuto em várias formas de realização. O vaso 302 contém um eliminador de névoa 314, por exemplo, uma malha de arame, placas de feixe lamelar, defletores, ou outros dispositivos internos para reduzir o transporte de gotículas de líquido da desgaseificação do gás que deixa a fase líquida de solvente rico no plenum 312. O eliminador de névoa 314 também pode servir como um rompedor de impulso para o líquido de solvente rico que sai do dispositivo de separação 202a-202n para minimizar a aeração do líquido. Nas formas de realização instaladas em instalações em alto mar ou instalações flutuantes ou de outro modo submetidas a movimento, o eliminado de névoa 314 pode mitigar os efeitos de movimento de onda na porção de fundo do vaso 302. Cada unidade de contato 202a-202n tem uma saída de gás tratado 214a-214n e uma saída de solvente rico 306a-306n. O vaso 302 tem um respiradouro 318 para expelir o gás de desgaseificação, por exemplo, o gás desgaseificado a partir de solvente rico coletado no plenum 312 que pode ser alimentado a montante ou a jusante da unidade de contato em co-corrente múltipla, dependendo da configuração de processo. As saídas de gás tratado 214a-214n se ligam a um espelho de saída 310. O gás tratado que sai das unidades contatoras 202a-202n via as saídas de gás tratado 214a-214n pode ser aludido como a corrente de gás natural desidratado e/ou descontaminado 104. O vaso 302 também contém orifícios de controle de nível 320a e 320b para acoplar um sistema de controle de nível (não representado) e controlar a quantidade de solvente rico 136 que sai pela luva 316. O solvente rico 136 que sai pela luva 316 pode ser enviado para um sistema de regeneração para tratamento ou combinado com correntes em outros processos.

[0082] A FIG. 3B é uma vista transversal da extremidade da configuração de contator em co-corrente múltiplo de estágio único 300 da FIG. 3A tirada no espelho de entrada 304. A FIG. 3B mostra um arranjo de exemplo das unidades contatoras 202a-202n no vaso 302. Outros arranjos aceitáveis estarão facilmente evidentes para aqueles de habilidade na técnica. A FIG. 3B também mostra um local do eliminador de névoa 314, do plenum 312, do respiradouro 318, da luva 316, dos orifícios de controle de nível 320a e 320b, e a corrente de solvente rico 136.

[0083] A FIG. 4A é uma vista lateral de uma forma de realização de uma configuração de contator em co-corrente múltiplo de estágio único 400. Os componentes da FIG. 4 são substancialmente os mesmos como os componentes correspondentes das FIGS. 2-3B exceto como de outro modo mencionado. A configuração 400 compreende unidades contatoras 202a-202n em um vaso 302. A FIG. 4A também mostra o espelho de entrada 304 tendo bocais de entrada 208a-208n na seção de entrada 220. A seção de entrada 220 é configurada para receber a corrente de gás natural 112. A configuração 400 também compreende um respiradouro 318, uma luva 316, e uma corrente de gás natural desidratado e/ou descontaminado 104. A configuração 400 difere da configuração 300 por não compreender uma seção de assentamento de líquido, seção de desgaseificação de líquido comum, e/ou plenum de coleta de líquido contaminado comum 312 ou um eliminador de névoa 314 da FIG. 3. A forma de realização da configuração 400 difere ainda da configuração 300 por não compreender um orifício de controle de nível 320a ou 320b ou um rompedor de turbilhão 317 na luva 316. A forma de realização da configuração 400 pode ser útil quando o espaço é restrito ou quando a estrutura do contator compacto atinge o diâmetro máximo para o transporte e além disso contato compacto é requerido. Outros usos estarão evidentes para aqueles de habilidade na técnica.

[0084] A FIG. 4B é uma vista transversal da extremidade de uma forma de realização da configuração de contator em co-corrente múltiplo de estágio único 400 da FIG. 4A tirada no espelho de entrada 304. A FIG. 4B mostra um arranjo de exemplo das unidades contatoras 202a-202n no vaso 302. Outros arranjos aceitáveis estarão facilmente evidentes para aqueles de habilidade na técnica. A FIG. 4B também mostra uma localização do respiradouro 318, da luva 316, e corrente de solvente rico 136.

[0085] A FIG. 5 é uma vista lateral de uma forma de realização de uma configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios 500. Embora representada com apenas dois estágios, aqueles de habilidade na técnica entenderão que a invenção não é assim limitada e estágios de contato adicionais podem ser opcionalmente adicionados, em paralelo ou em série. Os componentes da FIG. 5 são substancialmente os mesmos como os componentes correspondentes das FIGS. 2-4B exceto como de outro modo mencionado. A configuração 500 geralmente compreende duas configurações de contator co-corrente múltiplo de estágio único 300 colocadas em linha e dispostas dentro do mesmo vaso unitário 302. O vaso 302 geralmente contém um primeiro feixe de estágio único de contatores compactos compreendendo as unidades contatoras 202a-202c, por exemplo, as unidades contatoras 202a-202n da FIG. 2, e um segundo feixe de estágio único de contatores compactos compreendendo as unidades contatoras 202d-202n, por exemplo, unidades contatoras 202a-202n da FIG. 2. No primeiro estágio de contatores compactos, o vaso 302 compreende um primeiro espelho de entrada 304a tendo bocais de entrada 208a-208c, por exemplo, os bocais de entrada 208a-208n da FIG. 2, na seção de entrada 220. A primeira seção de entrada 220a (correspondendo à seção de entrada 220 das FIGS. 3A e/ou 4A) é configurada para receber a corrente de gás natural 112 em um plenum de entrada comum através do qual a corrente de gás natural 112 pode ser distribuída de modo substancialmente igual através das unidades contatoras 202a-202c. O espelho de entrada 304a é configurado para receber uma corrente de solvente 206a e passar a corrente de solvente 206a, por exemplo, como uma corrente atomizada, para os bocais de entrada 208a-208c. Os bocais de entrada 208a-208c podem arrastar a corrente de solvente atomizada 206a na corrente de gás natural 112, e a corrente mista de solvente atomizado e gás natural pode ser passada para a seção de transferência de massa 222a (correspondendo à seção de transferência de massa 222 das FIGS. 3A e/ou 4A) onde a absorção ocorre. Cada unidade de contato 202a-202c tem uma entrada de gás de reciclo 210a-210c, por exemplo, 210a-210n da FIG. 2, disposta em uma seção de separação 224a (correspondendo à seção de separação 224 das FIGS. 3A e/ou 4A) e abastecida pelo gás de reciclo fornecido pelo gás de reciclo coletado e retornado, por exemplo, de uma luva para líquido comum 316a (correspondendo à luva para líquido comum 316 das FIGS. 3A e/ou 4A). A luva 316a pode ser opcionalmente incluída em aplicações de taxa de líquido baixa para melhorar o controle de fluxo da taxa de líquido. Como representado, a luva 316a pode incluir um rompedor de turbilhão interno 317a. Para facilidade de visualização, as linhas de fornecimento de gás de reciclo para cada uma das entradas de gás de reciclo 210a-210c não são representadas. Como será entendido por aqueles de habilidade na técnica, as entradas de gás de reciclo 210a- 210c são opcionais, e o gás de reciclo pode adicional ou alternativamente ser enviado a jusante em outras formas de realização. O solvente rico que sai das unidades contatoras 202a-202c via as saídas de solvente rico 306a-306c, por exemplo, as saídas 306a-306n da FIG. 3, pode drenar em uma seção de desgaseificação de líquido comum ou plenum de coleta de líquido contaminado comum 312a tendo um eliminador de névoa 314a. Cada unidade de contato 202a-202c tem uma saída de gás tratado 214a-214c, por exemplo, as saídas 214a-214n da FIG. 2, dispostas em uma seção de saída 226a (correspondendo à seção de saída 226 das FIGS. 3A e/ou 4A) para passar uma corrente de gás natural tratada pelo menos parcialmente desidratada e/ou descontaminada fora do primeiro estágio de contatores compactos.

[0086] No segundo estágio de contatores compactos, o vaso 302 compreende um segundo espelho de entrada 304b ligado às saídas de gás tratado 214a-214c e tendo bocais de entrada 208d-208n, por exemplo, os bocais de entrada 208a-208n da FIG. 2, na segunda seção de entrada 220. A segunda seção de entrada 220b (correspondendo à seção de entrada 220 das FIGS. 3A e/ou 4A) é configurada para receber o gás natural pelo menos parcialmente desidratado e/ou descontaminado das saídas de gás tratado 214a-214c em um plenum de entrada comum através do qual o gás natural pelo menos parcialmente desidratado e/ou descontaminado das saídas de gás tratado 214a-214c pode ser distribuído de modo substancialmente igual através das unidades contatoras 202d-202n. O plenum de entrada comum pode ser incorporado, por exemplo, como um vazio, dentro de uma placa e/ou flange e pode ser dimensionado com base na quantidade de mistura desejada. Algumas formas de realização podem incluir diretores de fluxo, misturadores, ou outros internos no plenum de entrada comum. O segundo espelho de entrada 304b é configurado para receber uma corrente de solvente 206b e passar a corrente de solvente 206b para os bocais de entrada 208d-208n. Em algumas formas de realização, os bocais de entrada 208d-208n são alinhados com as saídas de gás tratado 214a-214c, enquanto que em outras formas de realização os bocais de entrada 208d-208n e as saídas de gás tratado 214a-214c são equiparados. Os bocais de entrada 208d-208n podem atomizar e arrastar a corrente de solvente 206b na corrente de gás natural pelo menos parcialmente desidratada e/ou descontaminada das saídas de gás tratado 214a-214c, e a corrente mista de solvente pobre atomizado e gás natural pelo menos parcialmente desidratado e/ou descontaminado pode ser passada para a seção de transferência de massa 222b (correspondendo à seção de transferência de massa 222 das FIGS. 3A e/ou 4A) onde a absorção ocorre. Cada unidade de contato 202d-202n tem uma entrada de gás de reciclo 210d-210n, por exemplo, 210a-210n da FIG. 2, disposta em uma seção de separação 224b (correspondendo à seção de separação 224 das FIGS. 3A e/ou 4A) e abastecida pelo reciclo gás fornecido pelo gás de reciclo coletado e retornado, por exemplo, de uma luva para líquido comum 316b (correspondendo à luva para líquido comum 316 das FIGS. 3A e/ou 4A). A luva 316b pode ser opcionalmente incluída em aplicações de taxa de líquido baixa para melhorar o controle de fluxo da taxa de líquido. Como representada, a luva 316b pode ter um rompedor de turbilhão interno 317b. Para facilidade de visualização, as linhas de abastecimento de gás de reciclo para cada uma das entradas de gás de reciclo 210d- 210n não são representadas. Como será entendido por aqueles de habilidade na técnica, as entradas de gás de reciclo 210d-210n são opcionais, e o gás de reciclo pode adicional ou alternativamente ser enviado a jusante em outras formas de realização. O solvente que sai das unidades contatoras 202d-202n via as saídas de solvente 306d-306n, por exemplo, as saídas 306a-306n da FIG. 3, pode drenar em uma seção de desgaseificação de líquido comum ou plenum de coleta de líquido contaminado comum 312b tendo um eliminador de névoa 314b. Cada unidade de contato 202d-202n tem uma saída de gás tratado 214d-214n, por exemplo, as saídas 214a-214n da FIG. 2, dispostas em uma seção de saída 226b (correspondendo à seção de saída 226 das FIGS. 3A e/ou 4A) para passar uma corrente gasosa tratada para fora do segundo estágio de contatores compactos. O gás tratado que sai das unidades contatoras 202a-202n via as saídas de gás tratado 214a-214n pode ser combinado e passado através da corrente de gás natural desidratado e/ou descontaminado 104.

[0087] O vaso 302 tem um respiradouro de primeiro estágio 318a e um respiradouro de segundo estágio 318b para expelir o gás da desgaseificação do primeiro e segundo estágios dos contatores compactos, respectivamente. O vaso 302 também contém orifícios de controle de nível 320a-320d para ligar um sistema de controle de nível (não representado) e controlar a quantidade de solvente rico que sai das luvas 316a e/ou 316b. Adicionalmente, as unidades contatoras 202a-202n são representadas com elementos coalescentes 502a-502n nas seções de contato, por exemplo, elementos de palheta, empacotamento, malha, etc., para coalescer as gotículas pequenas em tamanhos maiores. Isto pode melhorar a separação entre o gás e o solvente. Os elementos coalescentes podem ser desejáveis apenas nos serviços de limpeza. As unidades contatoras 202a-202n também compreendem elementos anti-redemoinho 504a-504n nas seções de saída 226a e 226b.

[0088] Será entendido que a configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios 500 pode funcionar como um contator em contracorrente com estágios co-corrente. Conforme passa através da configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios 500, a corrente de gás natural 112 pode ser crescentemente desidratada e/ou descontaminada conforme experimentar um tempo de residência cada vez mais longo com respeito a um solvente. Adicionalmente, o segundo estágio de contatores compactos pode receber o solvente mais pobre, por exemplo, a corrente de solvente pobre 206b, para desidratar e/ou descontaminar extremamente bem a corrente gasosa no mínimo hidratada e/ou contaminada que sai dos estágios anteriores. Além disso, o primeiro estágio pode receber um corrente de solvente semi- pobre 206a, por exemplo, a corrente de solvente semi-pobre 136b do segundo estágio de contatores compactos, para remover o grosso da água e/ou contaminação da corrente gasosa não tratada 112. Outras configurações de contato estarão evidentes para aqueles de habilidade na técnica. Em todos os casos, o solvente que deixa as luvas para líquido 316a ou 316b será mais rico, isto é, contendo uma concentração mais alta de contaminante, do que a entrada de líquido 206a ou 206b, respectivamente para cada estágio. Embora representada com apenas dois estágios, aqueles de habilidade na técnica entenderão que a invenção não é assim limitada e estágios de contato adicionais podem ser opcionalmente adicionados, em paralelo ou em série.

[0089] A FIG. 6 é uma vista lateral de uma forma de realização de uma configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios 600 compreendendo defletor para permitir a rangeabilidade dentro de um único vaso. Embora representada com apenas dois estágios, aqueles de habilidade na técnica entenderão que a invenção não é assim limitada e estágios de contato adicionais podem ser opcionalmente adicionados, em paralelo ou em série. Os componentes da FIG. 6 são substancialmente os mesmos como os componentes correspondentes das FIGS. 2-5 exceto como de outro modo mencionado. A configuração 600 geralmente compreende duas configurações de contator em co-corrente múltiplo de estágio único 300 colocadas em linha e dispostas dentro do mesmo vaso unitário 302. A configuração 600 compreende uma entrada bifurcada 602 para receber uma corrente gasosa não tratada 112 e uma saída bifurcada 604 para passar uma corrente de gás natural desidratado e/ou descontaminado 104. A entrada bifurcada 602 tem dois plenums de entrada comuns através dos quais a corrente de gás natural 112 pode ser distribuída de modo substancialmente igual através de uma respectiva porção de unidades contatoras 202a-202n. Um defletor 606a no primeiro estágio da configuração 600 divide uma primeira porção de unidades contatoras 202a-202d de uma segunda porção de unidades contatoras 202a-202d. Um defletor 606b no segundo estágio da configuração 600 divide uma primeira porção de unidades contatoras 202e-202n de uma segunda porção de unidades contatoras 202e-202n. Como representadas, o gás tratado que sai da primeira porção de unidades contatoras 202a-202d pode ser recebido como gás de entrada pela primeira porção de unidades contatoras 202e- 202n, e o gás tratado que sai da segunda porção de unidades contatoras 202a-202d pode ser recebido como gás de entrada pela segunda porção de unidades contatoras 202e-202n. A configuração 600 compreende uma luva para líquido comum 316c e uma luva para líquido comum 316d associadas com a segunda porção de unidades contatoras 202a-202d e 202e-202n, respectivamente.

[0090] Em operação, a primeira ou segunda porções de unidades contatoras 202a-202d e/ou 202e-202n podem ser opcionalmente isoladas para permitir quanto à rangeabilidade dentro de um único vaso. Embora a forma de realização representada utilize defletor, aqueles de habilidade na técnica reconhecerão que a rangeabilidade pode alternativa ou adicionalmente ser obtida em vários modos diferentes. Por exemplo, placas de obstrução podem ser instaladas na entrada de uma porção de unidades contatoras 202a-202n dependendo da taxa de fluxo desejada. Em algumas situações isto pode ser indesejável porque uma paralização pode ser requerida de modo a se adicionar e/ou remover a placa de obstrução. Uma outra técnica inclui integrar uma válvula de faca próxima ao espelho com a área de obstrução prescrita de modo a deixar que apenas vapor entre em um número predeterminado de elementos de contato compacto. Ainda uma outra técnica inclui utilizar uma série paralela de vasos menores configurados para permitir planejar fluxo dividido para um número selecionado de vasos. Em algumas situações isto pode ser indesejável porque pode adicionar custo e/ou área ocupada a uma instalação. Estas e outras técnicas estarão evidentes para aqueles de habilidade na técnica.

[0091] A FIG. 7A é uma vista de seção transversal de uma forma de realização vertical de uma configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios 700, por exemplo, a configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios 500 da FIG. 5. A FIG. 7B é uma vista lateral da forma de realização vertical da configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios 700 da FIG. 7A. A FIG. 7C é uma vista da extremidade da forma de realização vertical da configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios 700 da FIG. 7A. Embora as configurações 300, 400, 500, e 600 tenham sido representadas substancialmente dispostas na horizontal, e sejam adequadamente usadas em uma disposição substancialmente horizontal, será avaliado que cada uma de tais formas de realização pode ser modificada para utilizar uma disposição substancialmente vertical dentro da presente divulgação. Os componentes da configuração 700 são substancialmente os mesmos como os componentes correspondentes das FIGS. 2 a 5 exceto como de outro modo mencionado. A configuração 700 compreende uma seção de entrada 702, um primeiro estágio de contato 704, um segundo estágio de contato 706, e uma seção de saída 708. A seção de entrada 702 é configurada para receber uma corrente de gás natural 112. A seção de entrada 702 pode incluir internos para permitir a remoção de líquidos arrastados que entram no sistema através da corrente de gás natural 112, por exemplo almofada de eliminadora de névoa, ciclones eliminadores de névoa, etc. O primeiro estágio de contato 704 e o segundo estágio de contato 706 pode compreender geralmente os mesmos componentes como o primeiro e segundo estágios na configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios 500 da FIG. 5. As luvas 316a e 316b podem estar dispostas em uma extremidade mais baixa do primeiro estágio de contato 704 e segundo estágio de contato 706, respectivamente. Isto pode permitir a gravidade ajude na passagem de solvente rico e/ou semi-rico através das luvas 316a e/ou 316b.

[0092] A FIG. 8 é uma comparação lado a lado de uma torre de glicol histórica 802 tendo um lavador de desidratação de entrada 804 em comparação com uma forma de realização de um contator co-corrente múltiplo de dois estágios 806, por exemplo, a configuração de contator em co-corrente múltiplo de dois estágios 700 das FIGS. 7A- 7C. Em uma forma de realização, a torre de glicol 802 pode ser de cerca de 8,5 pés (ft) (2,6 m) de largura e de cerca de 45 pés (13,7 m) de altura, o lavador de desidratação de entrada 804 pode ser de cerca de 11 pés (3,3 m) de largura e de cerca de 18 pés (5,5 m) de altura, e o contator em co-corrente múltiplo de dois estágios 806 pode ser de cerca de 4 pés (1,2 m) de largura e de cerca de 25 pés (7,6 m) de altura. Aqueles de habilidade na técnica avaliarão a compacidade e intensificação de processo que pode ser alcançadas usando o contator em co-corrente múltiplo de dois estágios 806, por exemplo, economias apreciáveis no peso, custo, área ocupada, e tamanho.

[0093] Embora as presentes técnicas possam ser susceptíveis às várias modificações e formas alternativas, as formas de realização exemplares aqui debatidas foram mostradas apenas por via de exemplo. Entretanto, deve ser mais uma vez entendido que as técnicas aqui divulgadas não são intencionadas a serem limitadas pelas formas de realização particulares divulgadas. De fato, as presentes técnicas incluem todas as alternativas, modificações, combinações, permutas, e equivalentes que caem dentro do verdadeiro espírito e escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Método para descontaminar uma corrente de fluido contaminado contendo contaminantes, compreendendo: receber a corrente de fluido contaminado em um vaso; distribuir a corrente de fluido contaminado de modo substancialmente igual através de uma primeira pluralidade de unidades de separação compartilhando um limite de pressão unitária, caracterizado pelo fato de que cada uma da primeira pluralidade de unidades de separação incluindo uma seção de entrada, uma seção de transferência de massa a jusante da seção de entrada e uma seção de separação a jusante da seção de transferência de massa, a seção de entrada incluindo um bico situado na primeira extremidade do corpo tubular e orientado para direcionar uma corrente de solvente atomizada, gerada pelo bico, para o corpo tubular, de modo que a corrente de solvente atomizada flua na mesma direção que uma direção de fluxo da corrente de fluido contaminada, formando assim uma corrente mista, o corpo tubular disposto para permitir a absorção de contaminantes na corrente de fluido contaminada pela corrente de solvente atomizado para gerar uma corrente de solvente rica e uma corrente de fluido descontaminada; receber uma corrente de solvente; co-correntemente contatar a corrente de fluido contaminado com a corrente de solvente em cada uma das seções de entrada da pluralidade de unidades de separação; passar a corrente de fluido contaminada e a corrente de solvente através da seção de transferência de massa de cada uma da pluralidade de unidades de separação; e criar uma corrente de solvente rica e uma corrente de fluido descontaminada na seção de separação de cada uma da pluralidade de unidades de separação.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de: passar a corrente de solvente rica de cada uma das pluralidades de unidades de separação; e passar a corrente de fluido descontaminado de cada uma das pluralidades das unidades de separação.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de: passar uma pluralidade de correntes de fluido descontaminado criadas na primeira pluralidade das unidades de separação para uma pluralidade de segundos estágios das unidades de separação compartilhando o limite de pressão unitária, cada uma da pluralidade de segundos estágios de unidades de separação incluindo uma seção de entrada, uma seção de transferência de massa a jusante da seção de entrada e uma seção de separação a jusante da seção de transferência de massa; receber uma segunda corrente de solvente; e co-correntemente contatar a pluralidade de correntes de fluido descontaminado com a segunda corrente de solvente em cada uma das seções de entrada da pluralidade de segundos estágios de unidades de separação.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de: criar uma segunda corrente de fluido descontaminado e uma segunda corrente de solvente rica em cada uma das pluralidades de segundo estágio das unidades de separação usando a pluralidade de correntes de fluido descontaminado criadas na primeira pluralidade de unidades de separação e a segunda corrente de solvente; passar as segundas correntes de solvente rica de cada uma das segundas pluralidades de unidades de separação; combinar as primeiras correntes de solvente ricas e as segundas correntes de solvente ricas para criar uma corrente de resíduo; drenar a corrente de resíduo; e passar a segunda corrente de fluido descontaminado de cada uma da segunda pluralidade de unidades de separação.

5. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a segunda corrente de solvente é mais pobre do que a primeira corrente de solvente.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a corrente de fluido contaminado é contaminada com água, sulfeto de hidrogênio (H2S), dióxido de carbono (CO2), dióxido de enxofre (SO2), dissulfeto de carbono (CS2), sulfeto de carbonila (COS), mercaptanas, ou qualquer combinação dos mesmos.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de unidades de separação compreende menos do que todas das unidades de separação compartilhando o limite de pressão unitária, o método compreendendo ainda: remover uma primeira porção das unidades de separação compartilhando o limite de pressão unitária da exposição à corrente de fluido contaminado.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que remover a primeira porção das unidades de separação compreende impedir o fornecimento da corrente de fluido contaminado a um plenum de entrada comum a uma ou mais entradas para a primeira porção de unidades de separação.

9. Aparelho para descontaminar uma corrente de fluido contaminado contendo contaminantes compreendendo: um vaso fornecendo um limite de pressão unitária compreendendo: uma entrada de corrente de fluido contaminado; uma saída de corrente de fluido descontaminado; uma entrada de solvente; uma saída de corrente de solvente rica; e um feixe de contato compacto co-corrente disposto dentro do vaso, em que o feixe de contato compacto co-corrente compreende pelo menos duas unidades de separação substancialmente paralelas, e caracterizado pelo fato de que cada unidade de separação compreende: uma seção de contato incluindo uma seção de entrada e uma seção de transferência de massa a jusante da seção de entrada, a seção de transferência de massa compreendendo um corpo tubular tendo uma primeira extremidade na qual uma corrente de fluido contaminada é direcionada, a seção de entrada incluindo um bico situado na primeira extremidade do corpo tubular e orientado para direcionar uma corrente de solvente atomizada, gerada pelo bico, para o corpo tubular, de modo que a corrente de solvente atomizada flua na mesma direção que uma direção de fluxo da corrente de fluido contaminada, formando assim uma corrente mista, o corpo tubular disposto para permitir a absorção de contaminantes na corrente de fluido contaminado pela corrente de solvente atomizado para gerar uma corrente de solvente contaminada e um fluido pelo menos parcialmente descontaminado; e uma seção de separação disposta para receber a corrente de solvente contaminado e a corrente de fluido pelo menos parcialmente descontaminado da seção de transferência de massa, a seção de separação configurada para separar a corrente de solvente contaminada da corrente de fluido pelo menos parcialmente descontaminado.

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a seção de separação de cada uma da pluralidade das unidades de separação cada uma compreende um orifício de saída de solvente rico, em que o vaso compreende um plenum de coleta de solvente rico comum em comunicação fluida com os orifícios de saída de solvente rico, e em que o plenum de coleta de solvente rico comum está em comunicação fluida com a saída de corrente de solvente rico.

11. Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o vaso compreende ainda uma seção de eliminadores de névoa dispostos dentro do plenum de coleta de solvente rico comum.

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que: um segundo feixe de contato compacto co-corrente disposto dentro do vaso, em que o segundo feixe de contato compacto co-corrente compreende pelo menos duas unidades de separação secundárias, em que o segundo feixe de contato compacto co-corrente está em linha, conectado sequencialmente com um eixo comum identificável de orientação de fluxo, com o primeiro feixe de contato compacto co-corrente, e em que cada unidade de separação secundária compreende: uma segunda seção de contato incluindo uma segunda seção de entrada; e uma segunda seção de transferência de massa a jusante da segunda seção de entr ada; e uma segunda seção de separação a jusante da segunda seção de transferência de massa.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma unidade de separação compreende um elemento coalescente, disposto no corpo tubular a montante da seção de separação, o elemento coalescente configurado para coalescer gotículas da corrente de solvente contaminada.

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que cada unidade de separação está entre 5 centímetros e 61 centímetros no diâmetro.

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por um elemento anti-redemoinho disposto no corpo tubular a jusante da seção de separação, o elemento anti-redemoinho configurado para reduzir o turbilhão da corrente de fluido pelo menos parcialmente contaminada.

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por um rempe-vórtice na saída da corrente de solvente.

17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das unidades de separação inclui uma seção de saída através da qual a corrente de solvente contaminada e a corrente de fluido pelo menos parcialmente descontaminada saem separadamente da unidade de separação, a seção de saída tendo uma luva para líquido que coleta a corrente de solvente contaminada, a unidade de separação compreendendo ainda: uma entrada de gás de reciclagem disposta na seção de separação e conectada a uma porção da luva para líquido onde o gás restante na corrente de solvente contaminado é separado dela, a entrada de gás de reciclagem configurada para direcionar o gás na luva para líquido de volta para a seção de separação.

18. Sistema para descontaminar uma corrente de fluido contaminado, compreendendo: um vaso compreendendo uma seção de entrada, uma seção de contato co-corrente, e uma seção de saída, em que a seção de entrada compreende: uma entrada de corrente de fluido contaminado; uma entrada de solvente; e um aparelho abastecedor de entrada configurado para colocar um solvente em comunicação com a corrente de fluido contaminado em pelo menos duas unidades de separação substancialmente paralelas; em que a seção de contato co-corrente compreende: as pelo menos duas unidades de separação substancialmente paralelas, caracterizado pelo fato de que cada uma compreende: uma seção de contato incluindo uma seção de entrada e uma seção de transferência de massa, a seção de transferência de massa compreendendo um corpo tubular tendo uma primeira extremidade para a qual uma corrente de fluido contaminada é direcionada, a seção de entrada incluindo um bico situado na primeira extremidade do corpo tubular e orientado para direcionar uma corrente de solvente atomizada, gerada pelo bico, para o corpo tubular, de modo que a corrente de solvente atomizada flua na mesma direção que uma direção de fluxo da corrente de fluido contaminada, formando assim uma corrente mista, o corpo tubular disposto para permitir a absorção de contaminantes na corrente de fluido contaminado pela corrente de solvente atomizado para gerar uma corrente de solvente rica e uma corrente de fluido descontaminada; e uma seção de separação disposta para receber a corrente de solvente rica e a corrente de fluido descontaminada da seção de transferência de massa, a seção de separação configurada para separar a corrente de solvente rica da corrente de fluido descontaminada; um orifício de solvente rico; e uma saída de fluido descontaminado; um plenum de coleta de solvente contaminado em comunicação com cada um dos orifícios de saída de solvente rico das pelo menos duas unidades de separação substancialmente paralelas; uma saída de solvente rico em comunicação com o plenum de coleta de solvente rico; e um respiradouro; em que a seção de saída compreende: um aparelho de saída configurado para passar uma corrente de fluido descontaminado; e em que o vaso de limite de pressão é configurado para suportar um excesso de 3,45 MPa (500 libras por polegada quadrada) de pressão.

19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o vaso é disposto substancialmente na horizontal.

20. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o vaso é disposto substancialmente na vertical.

21. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado ainda por um sistema de fornecimento de glicol, em que o sistema de fornecimento de glicol está ligado à entrada de solvente, e em que o sistema de fornecimento de glicol está configurado para passar um solvente compreendendo glicol para o vaso de limite de pressão.

22. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende um sistema de tratamento de gás de pelo menos 300 milhões de pés cúbicos padrão por dia (MSCFD), em que cada seção de contato compreende um elemento coalescente e um elemento indutor de ciclone, em que o comprimento da seção de contato está fundamentado no tempo de residência requerido para se obter um nível de descontaminação predeterminado para a corrente de fluido rico usando um solvente de trietileno glicol e um diâmetro da seção de contato entre cerca de 2 polegadas (cerca de 5 centímetros) e cerca de 24 polegadas (cerca de 61 centímetros), em que a corrente de fluido rico é contaminada com água, sulfeto de hidrogênio (H2S), dióxido de carbono (CO2), dióxido de enxofre (SO2), dissulfeto de carbono (CS2), sulfeto de carbonila (COS), mercaptanas, ou qualquer combinação dos mesmos, e em que a corrente de fluido descontaminado compreende fluido descontaminado de cada uma das pelo menos duas unidades de separação substancialmente paralelas.