BR112020014475B1

BR112020014475B1 - METHODS AND INSTALLATION FOR PROCESSING A NATURAL GAS CONTAINING CARBON DIOXIDE

Info

Publication number: BR112020014475B1
Application number: BR112020014475-4A
Authority: BR
Inventors: Phuc-Tien Thierry; Denis Chretien; Claire Weiss; Salim Azzi; Aneke Igwume
Original assignee: Total Sa
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2024-06-04

Abstract

A invenção se refere a um método para processamento de um gás natural contendo dióxido de carbono usando módulos de membrana atribuídos a um primeiro nível de processamento ou a um segundo nível de processamento e conectados de maneira fluida em um modo retentado ou em um modo permeado.The invention relates to a method for processing a natural gas containing carbon dioxide using membrane modules assigned to a first processing level or a second processing level and fluidly connected in a retentate mode or in a permeate mode.

Description

FIELD OF INVENTION

[001] A presente invenção refere-se a um método de processamento de membrana para processar um gás natural originário a partir de um depósito de modo a extrair a fração de dióxido de carbono nele contida a fim de reinjetá-lo dentro do depósito.[001] The present invention relates to a membrane processing method for processing a natural gas originating from a deposit in order to extract the carbon dioxide fraction contained therein in order to reinject it into the deposit.

[002] A invenção também se refere a uma instalação adaptada para implementar este método.[002] The invention also relates to an installation adapted to implement this method.

CONTEXT OF THE INVENTION

[003] No contexto da produção de gás natural, é necessário purificar o gás natural originário a partir de um depósito de vários contaminantes, incluindo gases ácidos tal como dióxido de carbono. A reinjeção de dióxido de carbono obtido desse modo em um depósito está recebendo crescente atenção, pois permite: - sequestrar dióxido de carbono; - manter alta pressão no depósito a fim de apoiar a produção do campo petrolífero quando a produção diminuir; e - melhorar a produção de petróleo varrendo um reservatório de depósito.[003] In the context of natural gas production, it is necessary to purify natural gas originating from a deposit of various contaminants, including acid gases such as carbon dioxide. The reinjection of carbon dioxide obtained in this way into a deposit is receiving increasing attention, as it allows: - sequestering carbon dioxide; - maintain high pressure in the deposit in order to support oilfield production when production decreases; and - improve oil production by sweeping a deposit reservoir.

[004] No entanto, a fim de reinjetar o dióxido de carbono extraído a partir do gás natural dentro do depósito, o dióxido de carbono deve ser de qualidade suficiente. Além disso, o dióxido de carbono reinjetado no reservatório eventualmente sairá desse reservatório, enriquecendo o gás natural do reservatório. Assim, o dióxido de carbono pode constituir uma grande parte da mistura de gás a partir de um depósito de gás natural, totalizando mais de 70% em mol.[004] However, in order to reinject the carbon dioxide extracted from natural gas into the deposit, the carbon dioxide must be of sufficient quality. Furthermore, the carbon dioxide reinjected into the reservoir will eventually leave the reservoir, enriching the natural gas in the reservoir. Thus, carbon dioxide can make up a large part of the gas mixture from a natural gas deposit, totaling more than 70 mol%.

[005] Os processos de purificação de gás natural devem, portanto, ser capazes de produzir dióxido de carbono de qualidade suficiente e ser capazes de processar um gás natural compreendendo uma fração crescente de dióxido de carbono.[005] Natural gas purification processes must therefore be capable of producing carbon dioxide of sufficient quality and be capable of processing a natural gas comprising an increasing fraction of carbon dioxide.

[006] Além disso, a fim de ser reinjetado no reservatório, o dióxido de carbono é comprimido usando um compressor, aumentando assim a conta de energia para esse tipo de processo.[006] Furthermore, in order to be reinjected into the reservoir, the carbon dioxide is compressed using a compressor, thus increasing the energy bill for this type of process.

[007] Vários métodos são conhecidos na técnica, para permitir que o gás natural se separe do dióxido de carbono e permitir subsequente reinjeção do mesmo.[007] Various methods are known in the art to allow natural gas to separate from carbon dioxide and allow subsequent reinjection of the same.

[008] O processamento mais comum é baseado no uso de solventes de amina. Este método permite uma separação muito seletiva de dióxido de carbono dos hidrocarbonetos e permite que a concentração de dióxido de carbono seja reduzida abaixo do limite de 50 ppm. Mas este método exige um consumo de energia significativo para a regeneração do solvente. Portanto, é inadequado quando a concentração de dióxido de carbono é alta no gás original. Além disso, o processo de regeneração é realizado a uma pressão quase atmosférica e exige compressão que consome muita energia para que o dióxido de carbono separado seja reinjetado.[008] The most common processing is based on the use of amine solvents. This method allows for a very selective separation of carbon dioxide from hydrocarbons and allows the carbon dioxide concentration to be reduced below the 50 ppm limit. But this method requires significant energy consumption for solvent regeneration. Therefore, it is unsuitable when the concentration of carbon dioxide is high in the original gas. Furthermore, the regeneration process is carried out at near-atmospheric pressure and requires energy-intensive compression for the separated carbon dioxide to be reinjected.

[009] Outro tipo de processamento depende de processos criogênicos. O interesse energético do mesmo é ainda mais importante quando a concentração de dióxido de carbono no gás original é alta. Um exemplo de um processo criogênico é divulgado no documento US 4,152,129. No entanto, devido à possível cristalização do dióxido de carbono e/ou devido às condições críticas no topo da coluna, tal processo não permite alcançar os requisitos mais estritos do dióxido de carbono. Um processamento de acabamento, por exemplo, a implementação de amina, é, portanto, essencial no caso de uma exigência muito rigorosa de dióxido de carbono. Além disso, este método é difícil de implementar de maneira modular.[009] Another type of processing depends on cryogenic processes. Its energetic interest is even more important when the concentration of carbon dioxide in the original gas is high. An example of a cryogenic process is disclosed in US 4,152,129. However, due to possible crystallization of carbon dioxide and/or due to critical conditions at the top of the column, such a process does not allow the strictest carbon dioxide requirements to be achieved. A finishing processing, for example amine implementation, is therefore essential in the case of a very stringent carbon dioxide requirement. Furthermore, this method is difficult to implement in a modular way.

[010] Outro tipo de processamento é o uso de módulos de membrana semipermeável. As aplicações desses módulos de membrana para gases com teor de dióxido de carbono médio se desenvolveram bastante nos últimos anos. Em geral, a superfície de membrana exigida depende da composição do gás natural a ser processado, da pressão do gás na entrada dos módulos bem como da pressão do permeado. O processamento de módulo de membrana é vantajoso para concentrações de dióxido de carbono relativamente altas e para uma certa faixa de razões de pressão parcial "entrada/permeado". Também é possível fornecer vários níveis de processamento por módulo de membrana para concentrar o dióxido de carbono no permeado, exigindo fornecer compressões de permeado intermediárias. A reinjeção do dióxido de carbono exige uma compressão adicional, a partir da baixa pressão do permeado final, aumentando adicionalmente a conta de energia para esses tipos de processos.[010] Another type of processing is the use of semi-permeable membrane modules. The applications of these membrane modules for gases with medium carbon dioxide content have developed greatly in recent years. In general, the membrane surface required depends on the composition of the natural gas to be processed, the gas pressure at the module inlet as well as the permeate pressure. Membrane module processing is advantageous for relatively high carbon dioxide concentrations and for a certain range of "inlet/permeate" partial pressure ratios. It is also possible to provide multiple levels of processing per membrane module to concentrate carbon dioxide in the permeate, requiring providing intermediate permeate compressions. The reinjection of carbon dioxide requires additional compression, based on the low pressure of the final permeate, additionally increasing the energy bill for these types of processes.

[011] Na prática, sistemas com dois níveis de processamento dispostos em série são frequentemente usados, cada um dos níveis compreendendo uma pluralidade de módulos de membrana. Esses sistemas têm dois modos de operação possíveis, cada um dos quais com vantagens e desvantagens.[011] In practice, systems with two processing levels arranged in series are often used, each of the levels comprising a plurality of membrane modules. These systems have two possible modes of operation, each of which has advantages and disadvantages.

[012] De acordo com o modo de retentado ("série de retentado"), como mostrado na Fig. 1a, o primeiro nível de processamento extrai dióxido de carbono a uma taxa moderada para não arrastar muito gás natural tal como metano a fim de atingir a pureza exigida de dióxido de carbono. O retentado obtido compreendendo uma grande fração de dióxido de carbono é enviado para o segundo nível de processamento no qual o dióxido de carbono é extraído a uma taxa alta para obter um retentado de pureza satisfatória. Uma quantidade significativa de gás natural do segundo nível de processamento passa no permeado. O dióxido de carbono assim produzido não atende às especificações exigidas e, após a compressão, é reciclado até a entrada do primeiro nível de processamento.[012] According to the retentate mode ("retentate series"), as shown in Fig. 1a, the first level of processing extracts carbon dioxide at a moderate rate so as not to entrain too much natural gas such as methane in order to achieve the required purity of carbon dioxide. The retentate obtained comprising a large fraction of carbon dioxide is sent to the second level of processing in which carbon dioxide is extracted at a high rate to obtain a retentate of satisfactory purity. A significant amount of natural gas from the second processing level passes through the permeate. The carbon dioxide thus produced does not meet the required specifications and, after compression, is recycled to the entrance of the first processing level.

[013] De acordo com o modo permeado ("séries de permeado"), como mostrado na Fig. 1b, o primeiro nível de processamento permite uma extração significativa de dióxido de carbono de modo a obter diretamente uma fração de gás natural com as especificações exigidas. Este primeiro nível de processamento resulta em uma perda significativa de gás natural no permeado que é coletado no segundo nível de processamento após compressão. A produção de permeado é limitada de modo a não afetar a pureza do dióxido de carbono produzido no segundo permeado. O retentado produzido é, portanto, uma mistura que não atende a nenhum dos requisitos de pureza de gás natural e dióxido de carbono e é reciclado na entrada do primeiro nível de processamento.[013] According to the permeate mode ("permeate series"), as shown in Fig. 1b, the first level of processing allows a significant extraction of carbon dioxide in order to directly obtain a fraction of natural gas with the specifications required. This first level of processing results in a significant loss of natural gas in the permeate that is collected in the second level of processing after compression. Permeate production is limited so as not to affect the purity of the carbon dioxide produced in the second permeate. The retentate produced is therefore a mixture that does not meet any of the purity requirements for natural gas and carbon dioxide and is recycled at the input of the first level of processing.

[014] É muito comum usar processos de dois níveis tal como descrito acima quando os requisitos de pureza de metano e dióxido de carbono se tornam um pouco restritivos.[014] It is very common to use two-level processes as described above when methane and carbon dioxide purity requirements become somewhat restrictive.

[015] A fração de gás que passa através da membrana e as composições de retentado e permeado resultantes dependem das pressões parciais relativas de CO2, metano e outros constituintes do gás a ser processado. Como consequência, o fornecimento do segundo nível de processamento também depende da composição do gás de alimentação.[015] The fraction of gas that passes through the membrane and the resulting retentate and permeate compositions depend on the relative partial pressures of CO2, methane and other constituents of the gas to be processed. As a consequence, the provision of the second processing level also depends on the composition of the feed gas.

[016] Assim, pode-se observar que, em ambos os casos, o cálculo da superfície de membrana a ser instalada, bem como a composição de todos os fluxos no processo, depende da composição do gás de alimentação.[016] Thus, it can be seen that, in both cases, the calculation of the membrane surface to be installed, as well as the composition of all flows in the process, depends on the composition of the feed gas.

[017] O cálculo da superfície de membrana leva a um certo dimensionamento inicial da instalação no início da vida útil do campo, que nem sempre é compatível com a evolução subsequente na composição do gás.Portanto, é necessário fornecer arranjos de níveis de processamento que permitam levar em consideração a evolução da composição do gás de alimentação.[017] The calculation of the membrane surface leads to a certain initial sizing of the installation at the beginning of the field's useful life, which is not always compatible with the subsequent evolution in the gas composition. Therefore, it is necessary to provide processing level arrangements that allow taking into account the evolution of the feed gas composition.

[018] No que diz respeito ao modo retentado, o aumento no teor de dióxido de carbono no gás de alimentação é tratado aumentando a superfície de membrana do primeiro nível de processamento. No entanto, a superfície se torna tão grande que o gás é suficientemente purificado para reduzir a necessidade de superfície de membrana no segundo nível de processamento, resultando em um excesso de disponibilidade de membrana à medida que o teor de dióxido de carbono no gás de alimentação aumenta. Em outras palavras, a superfície instalada do segundo nível de processamento se torna parcialmente não usada porque o gás natural que foi purificado no primeiro nível de processamento exige menos processamento no segundo nível de processamento.[018] With regard to the retentate mode, the increase in the carbon dioxide content in the feed gas is dealt with by increasing the membrane surface of the first processing level. However, the surface area becomes so large that the gas is sufficiently purified to reduce the need for membrane surface in the second level of processing, resulting in excess membrane availability as the carbon dioxide content in the feed gas increases. increases. In other words, the installed surface of the second processing level becomes partially unused because the natural gas that was purified in the first processing level requires less processing in the second processing level.

[019] Além disso, enquanto a quantidade total de energia consumida na unidade de processamento permanece constante, sua distribuição entre o compressor de reciclagem e o compressor para injeção de dióxido de carbono no depósito varia substancialmente, complicando assim o projeto das máquinas.[019] Furthermore, while the total amount of energy consumed in the processing unit remains constant, its distribution between the recycling compressor and the compressor for injecting carbon dioxide into the deposit varies substantially, thus complicating the design of the machines.

[020] No que diz respeito ao modo permeado, é a superfície de membrana do segundo nível de processamento que deve ser aumentada para compensar o aumento no teor de dióxido de carbono no gás natural a ser processado. A superfície exigida para o primeiro nível de processamento diminui eventualmente, de modo que a superfície exigida total varia substancialmente menos do que no modo retentado, de modo que a superfície instalada seja quase totalmente usada, independentemente da evolução do teor de dióxido de carbono no gás de alimentação e permita uso eficiente da superfície de membrana implementada.[020] With regard to the permeate mode, it is the membrane surface of the second processing level that must be increased to compensate for the increase in the carbon dioxide content in the natural gas to be processed. The surface required for the first processing level eventually decreases, so that the total required surface varies substantially less than in retentate mode, so that the installed surface is almost completely used, regardless of the evolution of the carbon dioxide content in the gas supply and allow efficient use of the implemented membrane surface.

[021] No entanto, a quantidade de energia exigida para a compressão de permeado aumenta acentuadamente, assim como a potência para o compressor para comprimir o dióxido de carbono produzido, à medida que o teor de dióxido de carbono no gás natural aumenta. Os compressores, portanto, não são usados de maneira ideal ao longo do tempo.[021] However, the amount of energy required for permeate compression increases markedly, as does the power for the compressor to compress the carbon dioxide produced, as the carbon dioxide content in the natural gas increases. Compressors are therefore not used optimally over time.

[022] A principal desvantagem desses dois modos de operação é que eles não levam em consideração a evolução da composição do gás natural a ser processado, resultando em consumo excessivo de energia ou sobredimensionamento da superfície de membrana. De fato, o design inicial de um nível de processamento no início da vida útil do campo nem sempre pode estar alinhado com a evolução subsequente na composição do gás natural.[022] The main disadvantage of these two modes of operation is that they do not take into account the evolution of the composition of the natural gas to be processed, resulting in excessive energy consumption or oversizing of the membrane surface. In fact, the initial design of a processing level early in the field's useful life may not always be aligned with subsequent evolution in natural gas composition.

[023] É necessário, portanto, desenvolver um método para processar um gás natural originário a partir de um depósito, do qual o teor de dióxido de carbono evolua ao longo do tempo, o método de processamento sendo otimizado a partir de um ponto de vista do consumo de energia e permitindo a extração de uma fração de dióxido de carbono de qualidade suficiente para ser reinjetado no depósito e uma fração de gás natural que atenda às especificações exigidas.[023] It is therefore necessary to develop a method to process a natural gas originating from a deposit, from which the carbon dioxide content evolves over time, the processing method being optimized from a point of view energy consumption and allowing the extraction of a fraction of carbon dioxide of sufficient quality to be reinjected into the deposit and a fraction of natural gas that meets the required specifications.

SUMMARY OF THE INVENTION

[024] De acordo com um primeiro aspecto, a invenção refere-se a um método para processar um gás natural contendo dióxido de carbono em uma instalação que compreende uma pluralidade de módulos de membrana, uma parte dos módulos de membrana sendo atribuída a um primeiro nível de processamento que define uma superfície de membrana e outra parte dos módulos de membrana sendo atribuída a um segundo nível de processamento que define uma superfície de membrana, o primeiro nível de processamento e o segundo nível de processamento sendo conectados fluidamente em um modo retentado ou em um modo permeado, em que quando um dos níveis de processamento exige menos superfície de membrana para processamento de gás e o outro nível de processamento exige mais superfície de membrana para processamento de gás, então o método compreende uma etapa de reatribuição, reatribuindo pelo menos um módulo de membrana atribuído a partir do nível de processamento, exigindo menos superfície de membrana para o nível de processamento que exige mais superfície da membrana.[024] According to a first aspect, the invention relates to a method for processing a natural gas containing carbon dioxide in an installation comprising a plurality of membrane modules, a portion of the membrane modules being assigned to a first processing level defining a membrane surface and another part of the membrane modules being assigned to a second processing level defining a membrane surface, the first processing level and the second processing level being fluidly connected in a retentate or in a permeate mode, wherein when one of the processing levels requires less membrane surface for gas processing and the other processing level requires more membrane surface for gas processing, then the method comprises a reassignment step, reassigning at least a membrane module assigned from the processing level requiring less membrane surface to the processing level requiring more membrane surface.

[025] O método para processar um gás natural da presente invenção permite superar as desvantagens do estado da técnica. De fato, a necessidade da superfície de membrana dos níveis de processamento é baseada no teor de dióxido de carbono no gás natural a ser processado, sendo esse teor alterado ao longo do tempo. O método de acordo com a presente invenção torna possível modular e otimizar a superfície de membrana exigida por cada nível de processamento para o processamento de um gás natural, baseado na evolução do teor de dióxido de carbono nesse gás natural limitando o número de módulos de membrana a serem fornecidos para toda a instalação. Em outras palavras, a otimização do processamento de membrana de um gás natural de acordo com a invenção é realizada adaptando a superfície de membrana dos dois níveis de processamento transferindo pelo menos um módulo de membrana de um nível que exige menos superfície de membrana para outro nível que exige mais superfície de membrana.[025] The method for processing a natural gas of the present invention makes it possible to overcome the disadvantages of the prior art. In fact, the need for the membrane surface of the processing levels is based on the carbon dioxide content in the natural gas to be processed, and this content changes over time. The method according to the present invention makes it possible to modulate and optimize the membrane surface required by each processing level for processing a natural gas, based on the evolution of the carbon dioxide content in that natural gas by limiting the number of membrane modules. to be provided for the entire installation. In other words, optimization of membrane processing of a natural gas according to the invention is carried out by adapting the membrane surface of the two processing levels by transferring at least one membrane module from a level requiring less membrane surface to another level. which requires more membrane surface.

[026] Além disso, o número de módulos de membrana do nível que exige menos superfície de membrana a ser reatribuído para o nível que exige mais superfície de membrana pode depender do teor de dióxido de carbono no gás natural, em particular no aumento do mesmo. Além disso, o número de módulos de membrana do nível que exige menos superfície de membrana a ser reatribuído para o nível que exige mais superfície de membrana pode depender da evolução da pressão do gás natural.[026] Furthermore, the number of membrane modules from the level requiring less membrane surface to be reassigned to the level requiring more membrane surface may depend on the carbon dioxide content in the natural gas, in particular on the increase thereof. . Furthermore, the number of membrane modules from the level requiring less membrane surface to be reassigned to the level requiring more membrane surface may depend on the evolution of natural gas pressure.

[027] De acordo com o método de processamento da invenção, os dois níveis de processamento podem ser conectados fluidamente ao modo retentado e a instalação pode compreender adicionalmente: - uma linha de fornecimento de gás natural; - uma linha de entrada de transferência; - uma linha de coleta de permeado; - uma linha de coleta de retentado; - uma linha de transferência de permeado; - uma linha de transferência de retentado; cada um dos módulos de membrana compreendendo uma entrada, uma saída de permeado e uma saída de retentado; em que, no primeiro nível de processamento, todas as entradas de módulo são conectadas fluidamente à linha de fornecimento, todas as saídas de permeado são conectadas fluidamente à linha de coleta de permeado e todas as saídas de retentado são conectadas fluidamente à linha de transferência de retentado, a última sendo fluidamente conectada à linha de entrada de transferência; em que, no segundo nível de processamento, todas as entradas de módulo são conectadas fluidamente à linha de entrada de transferência, todas as saídas de retentado são conectadas fluidamente à linha de coleta de retentado e todas as saídas de permeado são conectadas fluidamente à linha de transferência de permeado, a última sendo fluidamente conectada à linha de fornecimento; em que a superfície de membrana exigida para o primeiro nível de processamento aumenta e a superfície de membrana exigida para o segundo nível de processamento diminui, a etapa de reatribuição a partir do segundo nível de processamento para o primeiro nível de processamento compreendendo: desconectar fluidamente a entrada, a saída de retentado e a saída de permeado do(s) módulo(s) de membrana a ser(em) reatribuído(s); conectar fluidamente a entrada do(s) módulo(s) de membrana a ser(em) reatribuído(s) à linha de fornecimento; conectar fluidamente a saída de permeado do(s) módulo(s) de membrana a ser(em) reatribuído(s) à linha de coleta de permeado, e conectar fluidamente a saída de retentado do(s) módulo(s) de membrana a ser(em) reatribuído(s) à linha de transferência de retentado.[027] According to the processing method of the invention, the two processing levels can be fluidly connected in retentate mode and the installation can additionally comprise: - a natural gas supply line; - a transfer input line; - a permeate collection line; - a retentate collection line; - a permeate transfer line; - a retentate transfer line; each of the membrane modules comprising an inlet, a permeate outlet and a retentate outlet; wherein, in the first level of processing, all module inputs are fluidly connected to the supply line, all permeate outlets are fluidly connected to the permeate collection line, and all retentate outlets are fluidly connected to the permeate transfer line. retentate, the latter being fluidly connected to the transfer inlet line; wherein, at the second level of processing, all module inputs are fluidly connected to the transfer input line, all retentate outputs are fluidly connected to the retentate collection line, and all permeate outputs are fluidly connected to the transfer line. transfer of permeate, the latter being fluidly connected to the supply line; wherein the membrane surface required for the first processing level increases and the membrane surface required for the second processing level decreases, the step of reassigning from the second processing level to the first processing level comprising: fluidly disconnecting the inlet, retentate outlet and permeate outlet of the membrane module(s) to be reassigned; fluidly connect the input of the membrane module(s) to be reassigned to the supply line; fluidly connect the permeate outlet of the membrane module(s) to be reassigned to the permeate collection line, and fluidly connect the retentate outlet of the membrane module(s) to be reassigned to the retentate transfer line.

[028] De acordo com o método de processamento da invenção, os dois níveis de processamento podem ser conectados fluidamente ao modo permeado e a instalação pode compreender adicionalmente: - uma linha de fornecimento de gás natural; - uma linha de entrada de transferência; - uma linha de coleta de permeado; - uma linha de coleta de retentado; - uma linha de transferência de permeado; - uma linha de transferência de retentado; cada um dos módulos de membrana compreendendo uma entrada, uma saída de permeado e uma saída de retentado; em que, no primeiro nível de processamento, todas as entradas de módulo são conectadas fluidamente à linha de fornecimento, todas as saídas de retentado são conectadas fluidamente à linha de coleta de retentado e todas as saídas de permeado são conectadas fluidamente à linha de transferência de retentado, a última sendo fluidamente conectada à linha de entrada de transferência; em que, no segundo nível de processamento, todas as entradas de módulo são conectadas fluidamente à linha de entrada de transferência, todas as saídas de permeado são conectadas fluidamente à linha de coleta de permeado e todas as saídas de retentado são conectadas fluidamente à linha de transferência de retentado, a última sendo fluidamente conectada à linha de fornecimento; em que a superfície de membrana exigida para o segundo nível de processamento aumenta e a superfície de membrana exigida para o primeiro nível de processamento diminui, a etapa de reatribuição a partir do primeiro nível de processamento para o segundo nível de processamento compreendendo: desconectar fluidamente a entrada, a saída de permeado e a saída de retentado do(s) módulo(s) de membrana a ser(em) reatribuído(s); conectar fluidamente a entrada do(s) módulo(s) de membrana a ser(em) reatribuído(s) à linha de entrada de transferência; conectar fluidamente a saída de retentado do(s) módulo(s) de membrana a ser(em) reatribuído(s) à linha de transferência de retentado, e conectar fluidamente a saída de permeado do(s) módulo(s) de membrana a ser(em) reatribuído(s) à linha de coleta de permeado.[028] According to the processing method of the invention, the two processing levels can be fluidly connected to the permeate mode and the installation can additionally comprise: - a natural gas supply line; - a transfer input line; - a permeate collection line; - a retentate collection line; - a permeate transfer line; - a retentate transfer line; each of the membrane modules comprising an inlet, a permeate outlet and a retentate outlet; wherein, in the first level of processing, all module inputs are fluidly connected to the supply line, all retentate outputs are fluidly connected to the retentate collection line, and all permeate outputs are fluidly connected to the retentate transfer line. retentate, the latter being fluidly connected to the transfer inlet line; wherein, at the second level of processing, all module inputs are fluidly connected to the transfer input line, all permeate outputs are fluidly connected to the permeate collection line, and all retentate outputs are fluidly connected to the transfer line. retentate transfer, the latter being fluidly connected to the supply line; wherein the membrane surface required for the second processing level increases and the membrane surface required for the first processing level decreases, the step of reassigning from the first processing level to the second processing level comprising: fluidly disconnecting the inlet, permeate outlet and retentate outlet of the membrane module(s) to be reassigned; fluidly connecting the input of the membrane module(s) to be reassigned to the transfer input line; fluidly connect the retentate outlet of the membrane module(s) to be reassigned to the retentate transfer line, and fluidly connect the permeate outlet of the membrane module(s) to be reassigned to the permeate collection line.

[029] De acordo com um segundo aspecto, a invenção refere-se a um método para processar um gás natural contendo dióxido de carbono em uma instalação que compreende módulos de membrana, uma parte dos módulos de membrana sendo atribuída a um primeiro nível de processamento que define uma superfície de membrana e outra parte dos módulos de membrana sendo atribuída a um segundo nível de processamento que define uma superfície de membrana; em um modo retentado, o primeiro nível de processamento e o segundo nível de processamento sendo conectados fluidamente no modo retentado; em um modo permeado, o primeiro nível de processamento e o segundo nível de processamento sendo conectados fluidamente no modo permeado; - o processamento de gás natural é realizado de acordo com o modo retentado, então quando o teor de dióxido de carbono presente no gás natural atinge um dado valor, o processamento do gás natural é realizado de acordo com o modo permeado, ou - o processamento de gás natural é realizado de acordo com o modo permeado, então quando o teor de dióxido de carbono presente no gás natural atinge um dado valor, o processamento de gás natural é realizado de acordo com o modo retentado.[029] According to a second aspect, the invention relates to a method for processing a natural gas containing carbon dioxide in an installation comprising membrane modules, a portion of the membrane modules being assigned to a first processing level defining a membrane surface and another part of the membrane modules being assigned to a second processing level defining a membrane surface; in a retentate mode, the first processing level and the second processing level being fluidly connected in the retentate mode; in a permeate mode, the first processing level and the second processing level being fluidly connected in the permeate mode; - the processing of natural gas is carried out according to the retentate mode, then when the carbon dioxide content present in the natural gas reaches a given value, the processing of natural gas is carried out according to the permeate mode, or - the processing of natural gas is carried out according to permeate mode, then when the carbon dioxide content present in natural gas reaches a given value, natural gas processing is carried out according to retentate mode.

[030] Graças ao método de processamento de acordo com o segundo aspecto da invenção, o processamento de gás natural de acordo com a invenção pode vantajosamente ser otimizado, adaptando o modo de operação a ser seguido durante o processamento, em particular realizando a transição sequencialmente de um modo de operação para outro modo de operação mais econômico para processar um gás natural com base na evolução do teor de dióxido de carbono no gás natural, ou seja, realizando a transição do modo retentado para o modo permeado e vice-versa.[030] Thanks to the processing method according to the second aspect of the invention, the processing of natural gas according to the invention can advantageously be optimized by adapting the mode of operation to be followed during processing, in particular by carrying out the transition sequentially from one mode of operation to another more economical mode of operation to process natural gas based on the evolution of the carbon dioxide content in the natural gas, that is, transitioning from the retentate mode to the permeate mode and vice versa.

[031] De acordo com o método de processamento do segundo aspecto da invenção, a instalação pode compreender: - uma linha de fornecimento de gás natural; - uma linha de entrada de transferência; - uma linha de coleta de permeado; - uma linha de coleta de retentado; - uma linha de transferência de permeado; - uma linha de transferência de retentado; e cada um dos módulos de membrana compreendendo uma entrada, uma saída de permeado e uma saída de retentado, o primeiro nível de processamento e o segundo nível de processamento sendo conectados em série de permeado de modo que: no primeiro nível de processamento, todas as entradas de módulo são conectadas fluidamente à linha de fornecimento, todas as saídas de retentado são conectadas fluidamente à linha de coleta de retentado e todas as saídas de permeado são conectadas fluidamente à linha de transferência de permeado, a última sendo fluidamente conectada à linha de entrada de transferência; no segundo nível de processamento, todas as entradas de módulo são conectadas fluidamente à linha de entrada de transferência, todas as saídas de permeado são conectadas fluidamente à linha de coleta de permeado e todas as saídas de retentado são conectadas fluidamente à linha de transferência de retentado, a última sendo fluidamente conectada à linha de fornecimento; em que a transição do modo permeado para o modo retentado é realizada da seguinte maneira: desconectar fluidamente a entrada, a saída de permeado e a saída de retentado dos módulos de membrana; e conectar fluidamente a entrada, a saída de permeado e a saída de retentado de pelo menos uma parte dos módulos de membrana, de modo que: no primeiro nível de processamento, todas as entradas de módulo são conectadas fluidamente à linha de fornecimento, todas as saídas de permeado são conectadas fluidamente à linha de coleta de permeado e todas as saídas de retentado são conectadas fluidamente à linha de transferência de retentado, a última sendo fluidamente conectada à linha de entrada de transferência; no segundo nível de processamento, todas as entradas de módulo são conectadas fluidamente à linha de entrada de transferência, todas as saídas de retentado são conectadas fluidamente à linha de coleta de retentado e todas as saídas de permeado são conectadas fluidamente à linha de transferência de permeado, a última sendo fluidamente conectada à linha de fornecimento.[031] According to the processing method of the second aspect of the invention, the installation may comprise: - a natural gas supply line; - a transfer input line; - a permeate collection line; - a retentate collection line; - a permeate transfer line; - a retentate transfer line; and each of the membrane modules comprising an inlet, a permeate outlet and a retentate outlet, the first processing level and the second processing level being connected in permeate series such that: in the first processing level, all module inputs are fluidly connected to the supply line, all retentate outlets are fluidly connected to the retentate collection line, and all permeate outlets are fluidly connected to the permeate transfer line, the latter being fluidly connected to the inlet line transfer; In the second processing level, all module inputs are fluidly connected to the transfer input line, all permeate outlets are fluidly connected to the permeate collection line, and all retentate outlets are fluidly connected to the retentate transfer line , the latter being fluidly connected to the supply line; wherein the transition from the permeate mode to the retentate mode is carried out as follows: fluidly disconnecting the inlet, the permeate outlet and the retentate outlet of the membrane modules; and fluidly connecting the inlet, the permeate outlet and the retentate outlet of at least a portion of the membrane modules, such that: in the first processing level, all module inlets are fluidly connected to the supply line, all permeate outlets are fluidly connected to the permeate collection line and all retentate outlets are fluidly connected to the retentate transfer line, the latter being fluidly connected to the transfer inlet line; In the second processing level, all module inputs are fluidly connected to the transfer input line, all retentate outputs are fluidly connected to the retentate collection line, and all permeate outlets are fluidly connected to the permeate transfer line , the latter being fluidly connected to the supply line.

[032] Alternativamente, ou adicionalmente, no método de acordo com a invenção, a instalação implementada pode compreender adicionalmente um compressor adaptado para comprimir o permeado coletado na linha de transferência de permeado.[032] Alternatively, or additionally, in the method according to the invention, the implemented installation may additionally comprise a compressor adapted to compress the permeate collected in the permeate transfer line.

[033] Alternativamente, ou adicionalmente, o processamento do gás natural contendo um certo teor de dióxido de carbono exige uma superfície de membrana total exigida Sr, os módulos de membrana fornecendo uma superfície disponível total, em que quando a superfície de membrana disponível total excede a superfície total exigida para a separação do dióxido de carbono, a pressão de permeado pode ser aumentada em qualquer um dos níveis da unidade.[033] Alternatively, or additionally, the processing of natural gas containing a certain carbon dioxide content requires a required total membrane surface Sr, the membrane modules providing a total available surface, wherein when the total available membrane surface exceeds the total surface area required for carbon dioxide separation, the permeate pressure can be increased at either level of the unit.

[034] No método de acordo com a invenção o aumento na pressão de permeado pode ser alcançado: - diminuindo a velocidade de rotação do compressor; ou- orientando as pás do compressor.[034] In the method according to the invention, the increase in permeate pressure can be achieved: - decreasing the compressor rotation speed; or- orienting the compressor blades.

[035] Vantajosamente, o método de processamento de gás natural de acordo com a invenção também permite que a pressão de permeado seja ajustada a fim de aproveitar ao máximo o uso da superfície de membrana instalada nos níveis de processamento e reduzir o consumo de energia desta instalação.[035] Advantageously, the natural gas processing method according to the invention also allows the permeate pressure to be adjusted in order to make the most of the use of the membrane surface installed at the processing levels and to reduce the energy consumption of this installation.

[036] Além disso, o método de processamento de gás natural de acordo com a invenção é particularmente vantajoso quando o teor do dióxido de carbono presente no gás natural a ser processado aumenta com o tempo.[036] Furthermore, the natural gas processing method according to the invention is particularly advantageous when the carbon dioxide content present in the natural gas to be processed increases over time.

[037] De acordo com um terceiro aspecto, a invenção também se refere a uma instalação para processar um gás natural contendo dióxido de carbono, compreendendo: uma linha de fornecimento; uma linha de entrada de transferência; uma linha de coleta de permeado; uma linha de coleta de retentado; uma linha de transferência de permeado; uma linha de transferência de retentado; uma pluralidade de módulos de membrana, cada um dos módulos de membrana compreendendo uma entrada conectável fluidamente à linha de fornecimento e à linha de entrada de transferência, uma saída de retentado conectável fluidamente à linha de coleta de retentado e à linha de transferência de retentado e uma saída de permeado conectável fluidamente à linha de coleta de permeado e à linha de transferência de permeado, cada um dos módulos de membrana sendo fluidamente isolado das linhas; e um sistema de válvula adaptado para atribuir uma parte dos módulos de membrana a um primeiro nível de processamento e outra parte dos módulos de membrana a um segundo nível de processamento de modo que: de acordo com um modo retentado em série de retentado: no primeiro nível de processamento, todas as entradas de módulo são conectadas fluidamente à linha de fornecimento, todas as saídas de permeado são conectadas fluidamente à linha de coleta de permeado e todas as saídas de retentado são conectadas fluidamente à linha de transferência de retentado, a última sendo fluidamente conectada à linha de entrada de transferência; no segundo nível de processamento, todas as entradas de módulo são conectadas fluidamente à linha de entrada de transferência, todas as saídas de retentado são conectadas fluidamente à linha de coleta de retentado e todas as saídas de permeado são conectadas fluidamente à linha de transferência de permeado, a última sendo fluidamente conectada à linha de fornecimento; de acordo com um modo permeado em série de permeado: no primeiro nível de processamento, todas as entradas de módulo são conectadas fluidamente à linha de fornecimento, todas as saídas de retentado são conectadas fluidamente à linha de coleta de retentado e todas as saídas de permeado são conectadas fluidamente à linha de transferência de permeado, a última sendo fluidamente conectada à linha de entrada de transferência; no segundo nível de processamento, todas as entradas de módulo são conectadas fluidamente à linha de entrada de transferência, todas as saídas de permeado são conectadas fluidamente à linha de coleta de permeado e todas as saídas de retentado são conectadas fluidamente à linha de transferência de retentado, a última sendo fluidamente conectada à linha de fornecimento.[037] According to a third aspect, the invention also relates to an installation for processing a natural gas containing carbon dioxide, comprising: a supply line; a transfer input line; a permeate collection line; a retentate collection line; a permeate transfer line; a retentate transfer line; a plurality of membrane modules, each of the membrane modules comprising an inlet fluidly connectable to the supply line and the transfer inlet line, a retentate outlet fluidly connectable to the retentate collection line and the retentate transfer line, and a permeate outlet fluidly connectable to the permeate collection line and the permeate transfer line, each of the membrane modules being fluidly isolated from the lines; and a valve system adapted to assign a portion of the membrane modules to a first processing level and another portion of the membrane modules to a second processing level such that: in accordance with a retentate series retentate mode: in the first processing level, all module inputs are fluidly connected to the supply line, all permeate outlets are fluidly connected to the permeate collection line, and all retentate outlets are fluidly connected to the retentate transfer line, the last being fluidly connected to the transfer input line; In the second processing level, all module inputs are fluidly connected to the transfer input line, all retentate outputs are fluidly connected to the retentate collection line, and all permeate outlets are fluidly connected to the permeate transfer line , the latter being fluidly connected to the supply line; according to a permeate series permeate mode: in the first processing level, all module inputs are fluidly connected to the supply line, all retentate outlets are fluidly connected to the retentate collection line, and all permeate outlets are fluidly connected to the permeate transfer line, the latter being fluidly connected to the transfer inlet line; In the second processing level, all module inputs are fluidly connected to the transfer input line, all permeate outlets are fluidly connected to the permeate collection line, and all retentate outlets are fluidly connected to the retentate transfer line , the latter being fluidly connected to the supply line.

DESIGNS

[038] A Fig. 1A mostra esquematicamente uma instalação convencional em um modo de operação em série de retentado no qual o primeiro nível de processamento e o segundo nível de processamento são conectados fluidamente em modo retentado.[038] Fig. 1A schematically shows a conventional installation in a retentate series mode of operation in which the first processing level and the second processing level are fluidly connected in retentate mode.

[039] A Fig. 1b mostra esquematicamente uma instalação convencional em um modo de operação em série de permeado, no qual o primeiro nível de processamento e o segundo nível de processamento são conectados fluidamente em modo permeado.[039] Fig. 1b schematically shows a conventional installation in a series permeate mode of operation, in which the first processing level and the second processing level are fluidly connected in permeate mode.

[040] A Fig. 2 mostra esquematicamente uma instalação para implementar o método de acordo com a invenção.[040] Fig. 2 schematically shows an installation for implementing the method according to the invention.

[041] As Figs. 3a, 3b e 3c representam esquematicamente uma instalação para a realização do método de acordo com a invenção na qual o primeiro nível de processamento e o segundo nível de processamento são conectados fluidamente no modo retentado e na qual um módulo de membrana do segundo nível de processamento é reatribuído para o primeiro nível de processamento.[041] Figs. 3a, 3b and 3c schematically represent an installation for carrying out the method according to the invention in which the first processing level and the second processing level are fluidly connected in retentate mode and in which a membrane module of the second processing level is reassigned to the first processing level.

[042] As Figs. 4a, 4b e 4c representam esquematicamente uma instalação para a realização do método de acordo com a invenção na qual o primeiro nível de processamento e o segundo nível de processamento são conectados fluidamente no modo permeado e na qual um módulo de membrana do primeiro nível de processamento é reatribuído para o segundo nível de processamento.[042] Figs. 4a, 4b and 4c schematically represent an installation for carrying out the method according to the invention in which the first processing level and the second processing level are fluidly connected in permeate mode and in which a membrane module of the first processing level is reassigned to the second processing level.

[043] Nas Figs. 3a a 3c e 4a a 4c, as válvulas fechadas são mostradas em preto e as válvulas abertas em branco, as linhas usadas estão em linhas sólidas enquanto as linhas não usadas estão em linhas tracejadas.[043] In Figs. 3a to 3c and 4a to 4c, closed valves are shown in black and open valves in white, used lines are in solid lines while unused lines are in dashed lines.

[044] A Fig. 5 é um gráfico que mostra a evolução na superfície de membrana usada por um método de acordo com a invenção compreendendo etapas de reatribuição de módulos de membrana e uma etapa de transição do modo permeado para o modo retentado.[044] Fig. 5 is a graph showing the evolution on the membrane surface used by a method according to the invention comprising membrane module reassignment steps and a transition step from the permeate mode to the retentate mode.

[045] A Fig. 6 é um gráfico que mostra a evolução na potência total exigida para operar o método de acordo com a invenção compreendendo etapas de reatribuição de módulos de membrana e uma etapa de transição do modo permeado para o modo retentado.[045] Fig. 6 is a graph showing the evolution in the total power required to operate the method according to the invention comprising membrane module reassignment steps and a transition step from the permeate mode to the retentate mode.

[046] A Fig. 7 é um gráfico que mostra a evolução das superfícies de membrana exigidas em um processo do estado da técnica no qual o primeiro nível de processamento e o segundo nível de processamento são conectados fluidamente em modo retentado.[046] Fig. 7 is a graph showing the evolution of membrane surfaces required in a prior art process in which the first processing level and the second processing level are fluidly connected in retentate mode.

[047] A Fig. 8 é um gráfico que mostra a evolução da potência consumida por um processo do estado da técnica no qual o primeiro nível de processamento e o segundo nível de processamento são conectados fluidamente em modo retentado.[047] Fig. 8 is a graph showing the evolution of the power consumed by a prior art process in which the first processing level and the second processing level are fluidly connected in retentate mode.

[048] A Fig. 9 é um gráfico que mostra a evolução nas superfícies de membrana exigidas em um processo do estado da técnica no qual o primeiro nível de processamento e o segundo nível de processamento são conectados fluidamente em modo permeado.[048] Fig. 9 is a graph showing the evolution in membrane surfaces required in a prior art process in which the first processing level and the second processing level are fluidly connected in permeate mode.

[049] A Fig. 10 é um gráfico que mostra a evolução em potência consumida por um processo do estado da técnica no qual o primeiro nível de processamento e o segundo nível de processamento são conectados fluidamente em modo permeado.[049] Fig. 10 is a graph showing the evolution in power consumed by a prior art process in which the first processing level and the second processing level are fluidly connected in permeate mode.

[050] A invenção é agora descrita com referência às Figs. 1 a 5 não limitantes.[050] The invention is now described with reference to Figs. 1 to 5 non-limiting.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 1. Installation

[051] Uma instalação para processar um gás natural contendo CO2 de acordo com a invenção é descrita abaixo com referência à Fig. 2. A instalação I compreende: uma pluralidade de módulos de membrana M; uma linha de fornecimento LA; uma linha de entrada de transferência LET; uma linha de coleta de permeado LCP; uma linha de coleta de retentado LCR; uma linha de transferência de permeado LTP; uma linha de transferência de retentado LTR; e um sistema de válvula SV.[051] An installation for processing a CO2-containing natural gas according to the invention is described below with reference to Fig. 2. Installation I comprises: a plurality of membrane modules M; an LA supply line; a LET transfer input line; an LCP permeate collection line; a CSF retentate collection line; an LTP permeate transfer line; an LTR retentate transfer line; and an SV valve system.

[052] Cada um dos módulos de membrana M compreende uma entrada EM conectável fluidamente à linha de fornecimento LA e à linha de entrada de transferência LET, uma saída de retentado SR conectável fluidamente à linha de coleta de retentado LCR e à linha de transferência de retentado LTR, e uma saída de permeado SP conectável fluidamente à linha de coleta de permeado LCP e à linha de transferência de permeado LTP. Cada um dos módulos de membrana M é fluidamente isolável das linhas.[052] Each of the membrane modules M comprises an EM input fluidly connectable to the LA supply line and the LET transfer input line, an SR retentate outlet fluidly connectable to the LCR retentate collection line and the LCR transfer line. LTR retentate, and an SP permeate outlet fluidly connectable to the LCP permeate collection line and the LTP permeate transfer line. Each of the membrane modules M is fluidly isolatable from the lines.

[053] O sistema de válvulas SV é adaptado para atribuir uma parte dos módulos de membrana M para um primeiro nível de processamento E1 e outra parte dos módulos de membrana M para um segundo nível de processamento E2 de acordo com um modo de operação em série do retentado (ou "modo retentado") ou um modo de operação em série do permeado (ou "modo permeado").[053] The SV valve system is adapted to assign a part of the membrane modules M to a first processing level E1 and another part of the membrane modules M to a second processing level E2 according to a series mode of operation of the retentate (or "retentate mode") or a series mode of operation of the permeate (or "permeate mode").

[054] Para os fins da presente invenção, o termo "módulo de membrana" significa uma unidade que compreende uma entrada EM, uma saída de permeado SP e uma saída de retentado SR que são conectáveis às linhas descritas acima. Cada um dos módulos de membrana M pode compreender um ou mais elementos de membrana conectados em série ou em paralelo e permitir a purificação do gás natural, separando-o das impurezas compreendidas no mesmo, em particular do CO2. Um módulo de membrana M é, portanto, o menor objeto de permeação de gás que pode ser isolado dos outros, em particular pelo sistema de válvulas SV.[054] For the purposes of the present invention, the term "membrane module" means a unit comprising an EM input, an SP permeate output and an SR retentate output that are connectable to the lines described above. Each of the membrane modules M may comprise one or more membrane elements connected in series or in parallel and allow the purification of natural gas, separating it from the impurities contained therein, in particular CO2. A membrane module M is therefore the smallest gas permeation object that can be isolated from the others, in particular by the valve system SV.

[055] Normalmente, o módulo de membrana M pode ser um módulo de separação de membrana sem saída, um módulo de separação de membrana tangencial com fluxo co-corrente, uma separação de membrana tangencial de contrafluxo ou uma separação de membrana tangencial de fluxo cruzado.[055] Typically, the membrane module M may be a dead-end membrane separation module, a tangential membrane separation module with co-current flow, a counterflow tangential membrane separation or a cross-flow tangential membrane separation. .

[056] Normalmente, um módulo de membrana M é constituído por um ou mais elementos de membrana que podem ser escolhidos a partir de uma membrana plana em espiral ou uma membrana de fibra oca.[056] Typically, a membrane module M consists of one or more membrane elements that can be chosen from a flat spiral membrane or a hollow fiber membrane.

[057] Essa instalação I permite a atribuição de módulos de membrana M para um ou outro nível de processamento E1, E2, a reatribuição a um dos níveis de processamento de um ou mais módulos de membrana M previamente atribuídos ao outro nível de processamento de acordo com a evolução nos parâmetros de operação, e a transição de modo de operação entre um modo retentado ou um modo permeado.[057] This installation I allows the assignment of membrane modules M to one or another processing level E1, E2, the reassignment to one of the processing levels of one or more membrane modules M previously assigned to the other processing level in accordance with the evolution in operating parameters, and the transition of operating mode between a retentate mode or a permeate mode.

[058] O sistema de válvula SV pode adicionalmente compreender para cada um dos módulos de membrana M: - um tubo de módulo de fornecimento CAM fixado em uma extremidade do mesmo à linha de fornecimento LA e na outra extremidade do mesmo à entrada EM do módulo de membrana M, o tubo de módulo de fornecimento CAM compreendendo uma válvula VAM para controlar a taxa de fluxo no mesmo, incluindo obstrução da mesma; - um tubo de módulo de transferência CTM fixado em uma extremidade do mesmo à linha de entrada de transferência LET e na outra extremidade do mesmo à entrada EM do módulo de membrana M, o tubo do módulo de transferência CTM compreendendo uma válvula VTM para controlar a taxa de fluxo no mesmo, incluindo obstrução da mesma; - um tubo de transferência de módulo retentado CTR fixado em uma extremidade do mesmo à saída de retentado SR do módulo de membrana M e fixado na outra extremidade do mesmo à linha de transferência de retentado LTR, o tubo de transferência de módulo retentado CTR compreendendo uma válvula VTR para controlar a taxa de fluxo do retentado circulando no mesmo, incluindo obstrução da mesma; - um tubo de coleta de módulo retentado CCR fixado em uma extremidade do mesmo à saída de retentado SR do módulo de membrana M e fixado na outra extremidade do mesmo à linha de coleta de retentado LCR, o tubo de coleta de módulo retentado CCR compreendendo uma válvula VCR para controlar a taxa de fluxo do retentado circulando no mesmo, incluindo obstrução da mesma; - um tubo de transferência de módulo permeado CTP fixado em uma extremidade do mesmo à saída de permeado SP do módulo de membrana M e fixado na outra extremidade do mesmo à linha de transferência de permeado LTP, o tubo de transferência de módulo permeado CTP compreendendo uma válvula VTP para controlar o fluxo de permeado que circula no mesmo, incluindo obstrução do mesmo; e - um tubo de coleta de módulo permeado CCP fixado em uma extremidade do mesmo à saída de permeado SP do módulo de membrana M e fixado na outra extremidade do mesmo à linha de coleta de permeado LCP, o tubo de coleta de módulo permeado CCP compreendendo uma válvula VCP para controlar a taxa de fluxo do permeado circulando no mesmo, incluindo obstrução da mesma.[058] The SV valve system may additionally comprise for each of the membrane modules M: - a CAM supply module tube fixed at one end thereof to the LA supply line and at the other end thereof to the EM input of the module of membrane M, the CAM supply module tube comprising a VAM valve for controlling the rate of flow therein, including obstruction thereof; - a CTM transfer module tube attached at one end thereof to the LET transfer input line and at the other end thereof to the EM input of the membrane module M, the CTM transfer module tube comprising a VTM valve for controlling the flow rate therein, including obstruction thereof; - a CTR retentate module transfer tube fixed at one end thereof to the SR retentate outlet of the membrane module M and fixed at the other end thereof to the LTR retentate transfer line, the CTR retentate module transfer tube comprising a VTR valve to control the flow rate of the retentate circulating in it, including obstruction thereof; - a CCR retentate module collection tube fixed at one end thereof to the SR retentate outlet of the membrane module M and fixed at the other end thereof to the LCR retentate collection line, the CCR retentate module collection tube comprising a VCR valve to control the flow rate of the retentate circulating in it, including obstruction thereof; - a CTP permeate module transfer tube fixed at one end thereof to the SP permeate outlet of the membrane module M and fixed at the other end thereof to the LTP permeate transfer line, the CTP permeate module transfer tube comprising a VTP valve to control the flow of permeate circulating in it, including obstruction thereof; and - a CCP permeate module collection tube fixed at one end thereof to the SP permeate outlet of the membrane module M and fixed at the other end thereof to the LCP permeate collection line, the CCP permeate module collection tube comprising a VCP valve to control the flow rate of the permeate circulating therein, including obstruction thereof.

[059] O sistema de válvulas SV pode incluir adicionalmente: - um tubo de fornecimento de transferência de retentado CAR fixado em uma extremidade do mesmo à linha de transferência de retentado LTR e na outra extremidade do mesmo à linha de fornecimento LA, o tubo de fornecimento de transferência de retentado CAR compreendendo uma válvula VAR para controlar a taxa de fluxo do retentado circulando no mesmo, incluindo obstrução da mesma; - um tubo de entrada de transferência de retentado CER fixado em uma extremidade do mesmo à linha de transferência de retentado LTR e na outra extremidade do mesmo à linha de entrada de transferência LET, o tubo de entrada de transferência de retentado CER compreendendo uma válvula VER para controlar a taxa de fluxo do retentado circulando no mesmo, incluindo obstrução da mesma; - um tubo de fornecimento de transferência de permeado CAP fixado em uma extremidade do mesmo à linha de transferência de permeado LTP e na outra extremidade do mesmo à linha de fornecimento LA, o tubo de fornecimento de transferência de permeado CAP compreendendo uma válvula VAP para controlar o fluxo de permeado que circula no mesmo, incluindo obstrução do mesmo; e - um tubo de entrada de transferência de permeado CEP fixado em uma extremidade do mesmo à linha de transferência de permeado LTP e na outra extremidade do mesmo à linha de entrada de transferência LET, o tubo de entrada de transferência de permeado CEP compreendendo uma válvula VEP permitindo o controle do fluxo de permeado circulando no mesmo, incluindo obstrução do mesmo.[059] The SV valve system may additionally include: - a CAR retentate transfer supply tube attached at one end thereof to the LTR retentate transfer line and at the other end thereof to the LA supply line, the providing CAR retentate transfer comprising a VAR valve for controlling the flow rate of retentate circulating therein, including obstruction thereof; - a CER retentate transfer inlet tube attached at one end thereof to the LTR retentate transfer line and at the other end thereof to the LET transfer inlet line, the CER retentate transfer inlet tube comprising a VER valve to control the flow rate of the retentate circulating therein, including obstruction thereof; - a CAP permeate transfer supply tube attached at one end thereof to the LTP permeate transfer line and at the other end thereof to the LA supply line, the CAP permeate transfer supply tube comprising a VAP valve for controlling the flow of permeate circulating in it, including obstruction thereof; and - a CEP permeate transfer inlet tube attached at one end thereof to the LTP permeate transfer line and at the other end thereof to the LET transfer inlet line, the CEP permeate transfer inlet tube comprising a valve VEP allowing control of the flow of permeate circulating in it, including obstruction thereof.

[060] Tipicamente, cada válvula pode ser selecionada a partir de uma válvula de gaveta, uma válvula de retenção, uma válvula de esfera, uma válvula tipo cogumelo, uma válvula de borboleta, uma válvula de pistão, uma válvula de agulha e uma válvula de diafragma. Preferencialmente, as válvulas mencionadas acima são válvulas do tipo tudo ou nada (com exceção das válvulas de linhas de bypass se forem fornecidas, sendo essas válvulas preferencialmente válvulas para regulação da taxa de fluxo, incluindo obstrução da mesma).[060] Typically, each valve can be selected from a gate valve, a check valve, a ball valve, a mushroom valve, a butterfly valve, a piston valve, a needle valve, and a valve. of diaphragm. Preferably, the valves mentioned above are all-or-nothing type valves (with the exception of bypass line valves if provided, such valves being preferably valves for regulating the flow rate, including obstruction thereof).

[061] As válvulas mencionadas acima são vantajosamente controladas eletricamente. Em tal caso, o sistema de válvulas SV pode adicionalmente incluir um controle de válvula para controlar eletricamente a abertura e o fechamento da válvula. Preferencialmente, as válvulas são acopladas em pares de modo que se uma delas estiver aberta, a outra está fechada. Os acoplamentos emparelhados são: - para cada módulo de membrana M no modo de operação: o Válvulas VAM e VTM; o Válvulas VTR e VCR; o Válvulas VTP e VCP; - Válvulas VAR e VER; e - Válvulas VAP e VEP.[061] The valves mentioned above are advantageously electrically controlled. In such a case, the SV valve system may additionally include a valve control to electrically control the opening and closing of the valve. Preferably, the valves are coupled in pairs so that if one of them is open, the other is closed. The paired couplings are: - for each membrane module M in operating mode: o VAM and VTM valves; o VTR and VCR valves; o VTP and VCP valves; - VAR and VER valves; and - VAP and VEP valves.

[062] Além disso, para cada um dos módulos de membrana M, as válvulas VTR, VCR, VTP e VCP também podem ser acopladas, de modo que somente uma ou outra das configurações a seguir possa ser alcançada quando o módulo de membrana correspondente M está no modo de operação: - as válvulas VTR e VCP estão abertas, as válvulas VTP e VCR estão fechadas; e - as válvulas VTP e VCR estão abertas, as válvulas VTR e VCP estão fechadas.[062] Furthermore, for each of the membrane modules M, the valves VTR, VCR, VTP and VCP can also be coupled, so that only one or the other of the following configurations can be achieved when the corresponding membrane module M is in operating mode: - the VTR and VCP valves are open, the VTP and VCR valves are closed; and - the VTP and VCR valves are open, the VTR and VCP valves are closed.

[063] Normalmente, a instalação I pode adicionalmente compreender um compressor de reciclagem CompTR na linha de transferência de permeado LTP a fim de comprimir o permeado coletado no mesmo. De acordo com o modo retentado, o compressor de reciclagem CompTR é adaptado para aumentar a pressão do permeado coletado via saída de permeado SP do módulo de membrana M do segundo nível de processamento E2 na linha de transferência de permeado LTP, em que esse permeado comprimido pode então ser injetado no módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1. De acordo com o modo de permeado, o compressor de reciclagem CompTR é adaptado para aumentar a pressão do permeado coletado via saída do permeado SP do módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 na linha de transferência de permeado LTP, em que esse permeado comprimido pode ser injetado no módulo de membrana M do segundo nível de processamento E2.[063] Typically, installation I may additionally comprise a CompTR recycling compressor in the LTP permeate transfer line in order to compress the permeate collected therein. According to the retentate mode, the CompTR recycling compressor is adapted to increase the pressure of the collected permeate via the SP permeate outlet of the membrane module M of the second processing level E2 in the LTP permeate transfer line, whereby this compressed permeate it can then be injected into the membrane module M of the first processing level E1. According to the permeate mode, the CompTR recycling compressor is adapted to increase the pressure of the collected permeate via the SP permeate outlet of the membrane module M of the first processing level E1 in the LTP permeate transfer line, wherein this permeate tablet can be injected into the membrane module M of the second processing level E2.

[064] Normalmente, a instalação I pode adicionalmente compreender um compressor de reinjeção CompTP na linha de coleta de permeado LCP para comprimir o permeado coletado no mesmo. Este permeado comprimido compreendendo CO2 pode então ser injetado em um depósito de óleo. De acordo com o modo retentado, o compressor de reinjeção CompTP é adaptado para aumentar a pressão do permeado coletado via saída de permeado SP do módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 na linha de coleta de permeado LCP, em que esse permeado comprimido pode então ser reinjetado no depósito de gás. De acordo com o modo permeado, o compressor de reinjeção CompTP é adaptado para aumentar a pressão do permeado coletado via saída de permeado SP do módulo de membrana M do segundo nível de processamento E2 na linha de coleta de permeado LCP, em que esse permeado comprimido pode então ser injetado no campo de gás.[064] Typically, installation I may additionally comprise a CompTP reinjection compressor in the LCP permeate collection line to compress the permeate collected therein. This compressed permeate comprising CO2 can then be injected into an oil deposit. According to the retentate mode, the CompTP reinjection compressor is adapted to increase the pressure of the collected permeate via the SP permeate outlet of the membrane module M of the first processing level E1 in the LCP permeate collection line, whereby this compressed permeate it can then be reinjected into the gas tank. According to the permeate mode, the CompTP reinjection compressor is adapted to increase the pressure of the collected permeate via the SP permeate outlet of the membrane module M of the second processing level E2 in the LCP permeate collection line, whereby this compressed permeate it can then be injected into the gas field.

[065] Para os fins da presente invenção, o termo "compressor" significa um dispositivo para aumentar a pressão de um gás. Normalmente, o primeiro e o segundo compressores podem ser compressores rotativos compreendendo lâminas selecionadas separadamente a partir de um compressor centrífugo, um compressor axial ou um compressor helicoidal.[065] For the purposes of the present invention, the term "compressor" means a device for increasing the pressure of a gas. Typically, the first and second compressors may be rotary compressors comprising blades selected separately from a centrifugal compressor, an axial compressor or a helical compressor.

[066] Além disso, a instalação I também pode incluir pelo menos um dentre: - uma linha de bypass BAP para desviar os módulos de membrana que conecta diretamente a linha de fornecimento LA à linha de coleta de permeado LCP (bypass BAP) para coletar uma parte do gás presente na linha de fornecimento e trazê-lo diretamente para a linha de coleta de permeado; - uma linha de bypass BAR para desviar os módulos de membrana que conecta diretamente a linha de fornecimento LA à linha de coleta de retentado LCR (bypass BAR) para coletar uma parte do gás presente na linha de fornecimento LA e trazê-lo diretamente para a linha de coleta de retentado LCR; - uma linha de bypass BTP dos módulos de membrana que conecta diretamente a linha de entrada de transferência LET à linha de coleta de permeado LCP (bypass BTP) para coletar uma parte do gás presente na linha de entrada de transferência LET e trazê-lo diretamente para a linha de coleta de permeado LCP; e - uma linha de bypass BTR dos módulos de membrana que conecta diretamente a linha de entrada de transferência LET à linha de coleta de retentado LCR (bypass BTR) para coletar uma parte do gás presente na linha de entrada de transferência LET e trazê-lo diretamente para a linha de coleta de retentado LCR.[066] In addition, installation I may also include at least one of: - a BAP bypass line to bypass the membrane modules that directly connects the LA supply line to the LCP permeate collection line (BAP bypass) to collect a portion of the gas present in the supply line and bring it directly to the permeate collection line; - a BAR bypass line to bypass the membrane modules that directly connects the LA supply line to the LCR retentate collection line (BAR bypass) to collect a portion of the gas present in the LA supply line and bring it directly to the CSF retentate collection line; - a BTP bypass line from the membrane modules that directly connects the LET transfer inlet line to the LCP permeate collection line (BTP bypass) to collect a portion of the gas present in the LET transfer inlet line and bring it directly for the LCP permeate collection line; and - a BTR bypass line from the membrane modules that directly connects the LET transfer input line to the LCR retentate collection line (BTR bypass) to collect a portion of the gas present in the LET transfer input line and bring it directly to the CSF retentate collection line.

[067] Para realizar tais desvios, existem várias possibilidades.[067] To make such deviations, there are several possibilities.

[068] De acordo com a primeira e mais direta opção, cada bypass compreende um tubo e uma válvula correspondente: - as extremidades do tubo de bypass BAP estão conectadas à linha de fornecimento LA e à linha de coleta de permeado LCP; - as extremidades do tubo de bypass BAR estão conectadas à linha de fornecimento LA e à linha de coleta de retentado LCR; - as extremidades do tubo de bypass BTP estão conectadas à linha de entrada de transferência LET e à linha de coleta de permeado LCP; e - as extremidades do tubo de bypass BTR estão conectadas à linha de entrada de transferência LET e à linha de coleta de retentado LCR.[068] According to the first and most direct option, each bypass comprises a tube and a corresponding valve: - the ends of the BAP bypass tube are connected to the LA supply line and the LCP permeate collection line; - the ends of the BAR bypass tube are connected to the LA supply line and the LCR retentate collection line; - the ends of the BTP bypass tube are connected to the LET transfer inlet line and the LCP permeate collection line; and - the ends of the BTR bypass tube are connected to the LET transfer inlet line and the LCR retentate collection line.

[069] De acordo com uma segunda opção mostrada na Fig. 2: - o bypass BAP e bypass BTP compartilham um tubo de bypass BPP levando à linha de coleta de permeado LCP, uma extremidade do mesmo sendo conectada a esta linha de coleta de permeado LCP, a outra extremidade do mesmo sendo bifurcada para se conectar tanto à linha de fornecimento LA quanto à linha de entrada de transferência LET, sendo fornecida uma válvula em cada uma das bifurcações; e - o bypass BAR e bypass BTR compartilham um tubo de bypass BPR levando à linha de coleta de retentado LCR, uma extremidade do mesmo sendo conectada a esta linha de coleta de retentado LCR, a outra extremidade do mesmo sendo bifurcada para se conectar tanto à linha de fornecimento LA quanto e à linha de entrada de transferência LET, sendo fornecida uma válvula em cada uma das bifurcações.[069] According to a second option shown in Fig. 2: - the BAP bypass and BTP bypass share a BPP bypass tube leading to the LCP permeate collection line, one end of which is connected to this permeate collection line LCP, the other end thereof being bifurcated to connect to both the LA supply line and the LET transfer input line, a valve being provided at each of the forks; and - the BAR bypass and BTR bypass share a BPR bypass tube leading to the LCR retentate collection line, one end of the same being connected to this LCR retentate collection line, the other end of the same being bifurcated to connect to both the LA supply line and LET transfer input line, with a valve being provided at each of the forks.

[070] De acordo com uma terceira opção: - o bypass BAP e bypass BAR compartilham um tubo de bypass a partir da linha de fornecimento LA, uma extremidade do mesmo sendo conectada a esta linha de fornecimento LA, a outra extremidade do mesmo sendo bifurcada para se conectar tanto à linha de coleta de permeado LCP quanto à linha de coleta de retentado LCR, sendo fornecida uma válvula em cada uma das bifurcações; e - o bypass BTP e bypass BTR compartilham um tubo de bypass a partir da linha de entrada de transferência LET, uma extremidade do mesmo sendo conectada a esta linha de entrada de transferência LET, a outra extremidade do mesmo sendo bifurcada para se conectar tanto à linha de coleta de permeado LCP quanto à linha de coleta de retentado LCR, sendo fornecida uma válvula em cada uma das bifurcações.[070] According to a third option: - the BAP bypass and BAR bypass share a bypass tube from the LA supply line, one end of the same being connected to this LA supply line, the other end of the same being bifurcated to connect to both the LCP permeate collection line and the LCR retentate collection line, with a valve being provided at each of the forks; and - the BTP bypass and BTR bypass share a bypass tube from the LET transfer input line, one end of the same being connected to this LET transfer input line, the other end of the same being forked to connect to both the LCP permeate collection line as well as the LCR retentate collection line, with a valve being provided at each of the bifurcations.

1.1 Operation in retentate mode

[071] A atribuição dos módulos de membrana M no modo de retentado é realizada da seguinte maneira (ver FIGS. 1a e 3a).[071] The assignment of membrane modules M in retentate mode is carried out as follows (see FIGS. 1a and 3a).

[072] No primeiro nível de processamento E1, todas as entradas EM dos módulos de membrana M são conectadas fluidamente à linha de fornecimento LA, todas as saídas de permeado SP são conectadas fluidamente à linha de coleta de permeado LCP e todas as saídas de retentado SR são conectadas fluidamente à linha de transferência de retentado LTR, a última sendo fluidamente conectada à linha de entrada de transferência LET.[072] In the first processing level E1, all EM inputs of the M membrane modules are fluidly connected to the LA supply line, all SP permeate outlets are fluidly connected to the LCP permeate collection line, and all retentate outlets SR are fluidly connected to the LTR retentate transfer line, the latter being fluidly connected to the LET transfer input line.

[073] A atribuição de módulos de membrana M para o primeiro nível de processamento E1 pode ser facilmente realizada: - abrindo as válvulas, permitindo a conexão fluídica entre: o a entrada EM dos módulos de membrana M e a linha de fornecimento LA ^ VAM; o a saída de retentado SR dos módulos de membrana M e a linha de transferência de retentado LTR ^ VTR; o a saída de permeado SP dos módulos de membrana M e a linha de coleta de permeado LCP ^ VCP; - fechando as válvulas, permitindo a conexão fluídica entre: o a entrada EM dos módulos de membrana e a LET ■> VTM linha de entrada de transferência; o a saída de retentado SR dos módulos de membrana e a linha de coleta de retentado LCR ^ VCR; o a saída de permeado SP dos módulos de membrana M e a linha de transferência de permeado LTP ^ VTP.[073] The assignment of M membrane modules to the first E1 processing level can be easily carried out: - opening the valves, allowing fluidic connection between: o the EM input of the M membrane modules and the LA ^ VAM supply line; o the SR retentate output of the M membrane modules and the LTR ^ VTR retentate transfer line; o the SP permeate outlet from the M membrane modules and the LCP ^ VCP permeate collection line; - closing the valves, allowing fluidic connection between: o the EM input of the membrane modules and the LET ■> VTM transfer input line; o the SR retentate outlet of the membrane modules and the LCR ^ VCR retentate collection line; o the SP permeate outlet from the M membrane modules and the LTP ^ VTP permeate transfer line.

[074] No segundo nível de processamento E2, todas as entradas EM dos módulos de membrana M são conectadas fluidamente à linha de entrada de transferência LET, todas as saídas de retentado SR são conectadas fluidamente à linha de coleta de retentado LCR e todas as saídas de permeado SP são conectadas fluidamente à linha de transferência de permeado LTP, a última sendo fluidamente conectada à linha de fornecimento LA.[074] In the second processing level E2, all EM inputs of the M membrane modules are fluidly connected to the LET transfer input line, all SR retentate outputs are fluidly connected to the LCR retentate collection line, and all of SP permeate are fluidly connected to the LTP permeate transfer line, the latter being fluidly connected to the LA supply line.

[075] A atribuição de módulos de membrana M para o segundo nível de processamento E2 pode ser facilmente realizada: - abrindo as válvulas, permitindo a conexão fluídica entre: o a entrada EM dos módulos de membrana M e a linha de entrada de transferência LET ^ VTM; o a saída de retentado SR dos módulos de membrana M e a linha de coleta de retentado LCR ^ VCR; o a saída de permeado SP dos módulos de membrana M e a linha de transferência de permeado LTP ^ VTP; - fechando as válvulas, permitindo a conexão fluídica entre: o a entrada EM dos módulos de membrana M e a linha de fornecimento LA ^ VAM; o a saída de retentado SR dos módulos de membrana M e a linha de transferência de retentado LTR ^ VTR; o a saída de permeado SP dos módulos de membrana M e a linha de coleta de permeado LCP ^ VCP.[075] The assignment of M membrane modules to the second E2 processing level can be easily carried out: - opening the valves, allowing fluidic connection between: o the EM input of the M membrane modules and the LET transfer input line ^ VTM; o the SR retentate outlet of the M membrane modules and the LCR ^ VCR retentate collection line; o the SP permeate outlet from the M membrane modules and the LTP ^ VTP permeate transfer line; - closing the valves, allowing the fluidic connection between: o the EM input of the M membrane modules and the LA ^ VAM supply line; o the SR retentate output of the M membrane modules and the LTR ^ VTR retentate transfer line; o the SP permeate outlet from the M membrane modules and the LCP ^ VCP permeate collection line.

[076] Em outros termos mais gerais, no modo retentado, as saídas de retentado SR dos módulos de membrana M do primeiro nível de processamento E1 são conectadas fluidamente às entradas EM dos módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2.[076] In other more general terms, in retentate mode, the SR retentate outputs of the membrane modules M of the first processing level E1 are fluidly connected to the EM inputs of the membrane modules M of the second processing level E2.

[077] A tabela abaixo resume as diferentes conexões no modo retentado: [077] The table below summarizes the different connections in retentate mode:

[078] A tabela a seguir resume os estados aberto ou fechado das válvulas no modo retentado:'o' indica que a válvula está aberta; '•' indica que a válvula está fechada.[078] The following table summarizes the open or closed states of the valves in retentate mode: 'o' indicates that the valve is open; '•' indicates that the valve is closed.

1.2 Operation in permeate mode

[079] A atribuição dos módulos de membrana M no modo de permeado é realizada da seguinte maneira (ver Figs. 1b e 4a).[079] The assignment of membrane modules M in permeate mode is carried out as follows (see Figs. 1b and 4a).

[080] No primeiro nível de processamento E1, todas as entradas EM dos módulos de membrana M são conectadas fluidamente à linha de fornecimento LA, todas as saídas de retentado SR são conectadas fluidamente à linha de coleta de retentado LCR e todas as saídas de permeado SP são conectadas fluidamente à linha de transferência de permeado LTP, a última sendo fluidamente conectada à linha de entrada de transferência LET.[080] In the first processing level E1, all EM inputs of the membrane modules M are fluidly connected to the LA supply line, all SR retentate outputs are fluidly connected to the LCR retentate collection line, and all permeate outputs SP are fluidly connected to the LTP permeate transfer line, the latter being fluidly connected to the LET transfer inlet line.

[081] A atribuição de módulos de membrana M para o primeiro nível de processamento E1 pode ser facilmente realizada: - abrindo as válvulas, permitindo a conexão fluídica entre: o a entrada EM dos módulos de membrana M e a linha de fornecimento LA ^ VAM; o a saída de retentado SR dos módulos de membrana M e a linha de coleta de retentado LCR ^ VCR; o a saída de permeado SP dos módulos de membrana M e a linha de transferência de permeado LTP ^ VTP; - fechando as válvulas, permitindo a conexão fluídica entre: o a entrada EM dos módulos de membrana M e a linha de entrada de transferência LET ^ VTM; o a saída de retentado SR dos módulos de membrana M e a linha de transferência de retentado LTR ^ VTR; o a saída de permeado SP dos módulos de membrana M e a linha de coleta de permeado LCP ^ VCP.[081] The assignment of M membrane modules to the first E1 processing level can be easily carried out: - opening the valves, allowing fluidic connection between: o the EM input of the M membrane modules and the LA ^ VAM supply line; o the SR retentate outlet of the M membrane modules and the LCR ^ VCR retentate collection line; o the SP permeate outlet from the M membrane modules and the LTP ^ VTP permeate transfer line; - closing the valves, allowing fluidic connection between: o the EM input of the M membrane modules and the LET ^ VTM transfer input line; o the SR retentate output of the M membrane modules and the LTR ^ VTR retentate transfer line; o the SP permeate outlet from the M membrane modules and the LCP ^ VCP permeate collection line.

[082] No segundo nível de processamento E2, todas as entradas EM dos módulos de membrana M são conectadas fluidamente à linha de entrada de transferência LET, todas as saídas de permeado SP são conectadas fluidamente à linha de coleta de permeado LCP e todas as saídas de retentado SR são conectadas fluidamente à linha de transferência de retentado LTR, a última sendo fluidamente conectada à linha de fornecimento LA.[082] In the second processing level E2, all EM inputs of the M membrane modules are fluidly connected to the LET transfer input line, all SP permeate outputs are fluidly connected to the LCP permeate collection line, and all of SR retentate are fluidly connected to the LTR retentate transfer line, the latter being fluidly connected to the LA supply line.

[083] A atribuição de módulos de membrana M para o segundo nível de processamento E2 pode ser facilmente realizada: - abrindo as válvulas, permitindo a conexão fluídica entre: o a entrada EM dos módulos de membrana M e a linha de entrada de transferência LET ^ VTM; o a saída de retentado SR dos módulos de membrana M e a linha de transferência de retentado LTR ^ VTR; o a saída de permeado SP dos módulos de membrana M e a linha de coleta de permeado LCP ^ VCP; - fechando as válvulas, permitindo a conexão fluídica entre: o a entrada EM dos módulos de membrana M e a linha de fornecimento LA ^ VAM; o a saída de retentado SR dos módulos de membrana M e a linha de coleta de retentado LCR ^ VCR; o a saída de permeado SP dos módulos de membrana M e a linha de transferência de permeado LTP ^ VTP.[083] The assignment of M membrane modules to the second E2 processing level can be easily carried out: - opening the valves, allowing fluidic connection between: o the EM input of the M membrane modules and the LET transfer input line ^ VTM; o the SR retentate output of the M membrane modules and the LTR ^ VTR retentate transfer line; o the SP permeate outlet from the M membrane modules and the LCP ^ VCP permeate collection line; - closing the valves, allowing the fluidic connection between: o the EM input of the M membrane modules and the LA ^ VAM supply line; o the SR retentate outlet of the M membrane modules and the LCR ^ VCR retentate collection line; o the SP permeate outlet from the M membrane modules and the LTP ^ VTP permeate transfer line.

[084] Em outros termos mais gerais, no modo permeado, as saídas de permeado SP dos módulos de membrana M do primeiro nível de processamento são conectadas fluidamente às entradas de módulo EM dos módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2.[084] In other more general terms, in permeate mode, the SP permeate outputs of the membrane modules M of the first processing level are fluidly connected to the EM module inputs of the membrane modules M of the second processing level E2.

[085] A tabela abaixo resume as diferentes conexões no modo permeado: [085] The table below summarizes the different connections in permeate mode:

[086] A tabela abaixo resume os estados aberto ou fechado das válvulas no modo permeado: Válvulas Modo permeado 'o' indica que a válvula está aberta; '•' indica que a válvula está fechada.[086] The table below summarizes the open or closed states of the valves in permeate mode: Valves Permeate mode 'o' indicates that the valve is open; '•' indicates that the valve is closed.

2. Methods (common steps)

[087] A presente invenção refere-se a um método para processar um gás natural contendo dióxido de carbono em uma instalação I que compreende uma pluralidade de módulos de membrana M, por exemplo, como descrito acima.[087] The present invention relates to a method for processing a natural gas containing carbon dioxide in an installation I comprising a plurality of membrane modules M, for example, as described above.

[088] Para os fins da presente invenção, o termo "gás natural" deve ser entendido como significando uma mistura de gases compreendendo hidrocarbonetos como metano, etano, propano e butano e impurezas como dióxido de carbono (CO2). Normalmente, o teor de CO2 no gás natural a ser processado através do método da presente invenção pode ser de 10% em mol a 80% em mol. Na maioria dos casos, esse teor de CO2 no gás natural aumenta com o tempo. Contudo, a presente invenção não se limita a isso e pode ser usada também no caso em que o teor de CO2 no gás natural diminui com o tempo ou, de forma geral, flutua com o tempo.[088] For the purposes of the present invention, the term "natural gas" should be understood as meaning a mixture of gases comprising hydrocarbons such as methane, ethane, propane and butane and impurities such as carbon dioxide (CO2). Typically, the CO2 content in the natural gas to be processed by the method of the present invention can be from 10 mol% to 80 mol%. In most cases, this CO2 content in natural gas increases over time. However, the present invention is not limited to this and can also be used in the case where the CO2 content in natural gas decreases over time or, in general, fluctuates over time.

[089] Geralmente, o gás natural a ser processado pelo método de acordo com a presente invenção é introduzido no módulo de membrana M via a entrada EM. Um permeado compreendendo CO2 é coletado na saída de permeado SP enquanto um retentado compreendendo o gás natural é coletado na saída de retentado SR. O permeado e o retentado são, portanto, coletados separadamente nas saídas do módulo de membrana M permitindo assim a purificação do gás natural. Vantajosamente, o CO2 coletado pode ser injetado em um depósito de petróleo e o gás natural purificado pode ser comercializado após processamentos opcionais.[089] Generally, the natural gas to be processed by the method according to the present invention is introduced into the membrane module M via the EM input. A permeate comprising CO2 is collected at the SP permeate outlet while a retentate comprising natural gas is collected at the SR retentate outlet. The permeate and retentate are therefore collected separately at the outlets of the membrane module M, thus allowing the purification of the natural gas. Advantageously, the collected CO2 can be injected into an oil deposit and the purified natural gas can be sold after optional processing.

[090] Parte dos módulos de membrana M é atribuída a um primeiro nível de processamento E1 que define uma superfície de membrana e outra parte dos módulos de membrana M é atribuída a um segundo nível de processamento E2 que define uma superfície de membrana.[090] Part of the membrane modules M is assigned to a first processing level E1 that defines a membrane surface and another part of the membrane modules M is assigned to a second processing level E2 that defines a membrane surface.

[091] A superfície de membrana de cada um dos níveis de processamento necessária para processar o gás natural a ser processado depende do teor de CO2 no gás a ser processado.[091] The membrane surface of each of the processing levels required to process the natural gas to be processed depends on the CO2 content in the gas to be processed.

[092] O primeiro nível de processamento E1 e o segundo nível de processamento E2 podem ser conectados fluidamente em modo retentado ou em modo permeado.[092] The first processing level E1 and the second processing level E2 can be fluidly connected in retentate mode or permeate mode.

[093] Normalmente, o teor de CO2 no gás natural pode exigir uma superfície de membrana total exigida Sr, os módulos de membrana M fornecendo uma superfície total disponível, quando a superfície de membrana total disponível exceder a superfície total exigida para a separação de CO2, então a pressão de permeado pode ser aumentada em qualquer um dos níveis da instalação I. Este aumento de pressão pode ser realizado pelo compressor de reciclagem CompTR ou pelo compressor de reinjeção CompTP.[093] Typically, the CO2 content in natural gas may require a required total membrane surface Sr, the membrane modules M providing a total available surface, when the total available membrane surface exceeds the total surface required for CO2 separation , then the permeate pressure can be increased at any of the levels of installation I. This pressure increase can be carried out by the CompTR recycling compressor or the CompTP reinjection compressor.

[094] O aumento da pressão de permeado degrada a força motriz (diferença de pressão transmembranar) que é compensada usando toda a superfície de membrana em vez da superfície exigida Sr (menor que a superfície disponível).[094] The increase in permeate pressure degrades the driving force (transmembrane pressure difference) which is compensated by using the entire membrane surface instead of the required surface Sr (smaller than the available surface).

2.1. Operation in retentate mode

[095] De acordo com este modo de operação particular (FIGS. 1a e 3a), o gás natural a ser processado compreendendo CO2 é introduzido em cada módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 via suas entradas EM via a linha de fornecimento LA. O permeado do primeiro nível de processamento E1 compreendendo o CO2 é coletado na saída de permeado SP de cada módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 na linha de coleta de permeado LCP. O retentado do primeiro nível de processamento, compreendendo o gás natural e CO2 residual é coletado via a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 na linha de transferência de retentado LTR. O retentado do primeiro nível de processamento E1 é então introduzido em cada módulo de membrana M do segundo nível de processamento E2 via suas entradas EM através da linha de entrada de transferência LET.[095] According to this particular mode of operation (FIGS. 1a and 3a), the natural gas to be processed comprising CO2 is introduced into each membrane module M of the first processing level E1 via its EM inputs via the supply line THERE. The permeate of the first processing level E1 comprising CO2 is collected at the permeate outlet SP of each membrane module M of the first processing level E1 in the LCP permeate collection line. The retentate from the first processing level, comprising natural gas and residual CO2, is collected via the retentate outlet SR of each membrane module M of the first processing level E1 in the LTR retentate transfer line. The retentate of the first processing level E1 is then introduced into each membrane module M of the second processing level E2 via its EM inputs via the LET transfer input line.

[096] O(s) módulo(s) de membrana M do segundo nível de processamento E2 permite(m) melhorar a purificação de gás natural separando-o do CO2 residual. Assim, o retentado do segundo nível de processamento E2 compreendendo o gás natural purificado é coletado via a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M do segundo nível de processamento E2 na linha de coleta de retentado LCR. O permeado do segundo nível de processamento E2 compreendendo o CO2 residual é por sua parte coletado via a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M do segundo nível de processamento E2 na linha de transferência de permeado LTP. Este permeado é então introduzido em cada módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 via a linha de fornecimento LA para aumentar a quantidade de CO2 coletado na linha de coleta de permeado LCP.[096] The membrane module(s) M of the second E2 processing level allow(s) to improve the purification of natural gas by separating it from residual CO2. Thus, the retentate of the second processing level E2 comprising purified natural gas is collected via the retentate outlet SR of each membrane module M of the second processing level E2 in the LCR retentate collection line. The permeate of the second processing level E2 comprising residual CO2 is in turn collected via the SP permeate outlet of each membrane module M of the second processing level E2 in the LTP permeate transfer line. This permeate is then introduced into each membrane module M of the first processing level E1 via the LA supply line to increase the amount of CO2 collected in the LCP permeate collection line.

[097] Normalmente, quando o primeiro nível de processamento E1 e o segundo nível de processamento da instalação I são conectados fluidamente no modo retentado, então:- o permeado do primeiro nível de processamento E1 pode compreender mais de 75% em mol de CO2, em particular a partir de 80% em mol a 99% em mol de CO2, especialmente a partir de 94% em mol a 97% em mol. de CO2, por exemplo, cerca de 95% em mol.,- o retentado do segundo nível de processamento E2 pode compreender mais de 75% em mol de gás natural, em particular a partir de 80% em mol a 99% em mol de gás natural, especialmente a partir de 94% em mol. a 98% em mol de gás natural.[097] Typically, when the first processing level E1 and the second processing level of installation I are fluidly connected in retentate mode, then:- the permeate from the first processing level E1 may comprise more than 75 mol% CO2, in particular from 80 mol% to 99 mol% CO2, especially from 94 mol% to 97 mol%. of CO2, for example about 95 mol%, - the retentate of the second processing level E2 may comprise more than 75 mol% natural gas, in particular from 80 mol% to 99 mol% of natural gas, especially from 94 mol%. to 98 mol% natural gas.

[098] Vantajosamente, o permeado do primeiro nível de processamento E1 compreendendo CO2 pode ser reinjetado em um depósito de petróleo. Da mesma forma, após processamentos opcionais, o retentado do segundo nível de processamento E2 compreendendo gás natural purificado pode ser comercializado.[098] Advantageously, the permeate from the first E1 processing level comprising CO2 can be reinjected into a petroleum deposit. Likewise, after optional processing, the retentate of the second E2 processing level comprising purified natural gas can be commercialized.

[099] Além disso, o método de acordo com o modo de retentado pode compreender adicionalmente aumentar a pressão do permeado coletado via a saída de permeado SP do módulo de membrana M do segundo nível de processamento E2 na linha de transferência de permeado LTP.[099] Furthermore, the method according to the retentate mode may further comprise increasing the pressure of the collected permeate via the SP permeate outlet of the membrane module M of the second processing level E2 in the LTP permeate transfer line.

[0100] Além disso, ou alternativamente, o método de acordo com o modo de retentado pode compreender adicionalmente aumentar a pressão do permeado coletado via a saída de permeado SP do módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 na linha de coleta de permeado LCP.[0100] Furthermore, or alternatively, the method according to the retentate mode may further comprise increasing the pressure of the collected permeate via the SP permeate outlet of the membrane module M of the first processing level E1 in the permeate collection line LCP.

2.2 Operation in permeate mode

[0101] De acordo com este modo operacional particular (FIGS. 1b e 4a), o gás natural a ser processado, que compreende CO2, é introduzido em cada módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 via entrada EM através da linha de fornecimento LA. O retentado do primeiro nível de processamento E1 que compreende gás natural purificado é coletado via a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 na linha de coleta de retentado LCR. O permeado do primeiro nível de processamento E1, , que compreende CO2 e gás natural residual, é coletado via a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 na linha de transferência de permeado LTP. Este permeado é então introduzido nos módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2 via entrada EM via a linha de entrada de transferência LET.[0101] According to this particular operating mode (FIGS. 1b and 4a), the natural gas to be processed, which comprises CO2, is introduced into each membrane module M of the first processing level E1 via the EM input through the supply LA. The retentate of the first processing level E1 comprising purified natural gas is collected via the retentate outlet SR of each membrane module M of the first processing level E1 in the LCR retentate collection line. The permeate of the first processing level E1, which comprises CO2 and residual natural gas, is collected via the permeate outlet SP of each membrane module M of the first processing level E1 in the LTP permeate transfer line. This permeate is then introduced into the M membrane modules of the second processing level E2 via the EM input via the LET transfer input line.

[0102] O(s) módulo(s) de membrana M do segundo nível de processamento E2 permite(m) reduzir o teor em gás natural residual no CO2 ao separar o gás natural residual do CO2. O(s) módulo(s) de membrana M do segundo nível de processamento E2 permite(m), portanto, melhorar a qualidade do CO2 de modo que ele possa ser injetado em um depósito de petróleo. O permeado do segundo nível de processamento E2, que compreende CO2, é coletado via a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M do segundo nível de processamento E2 na linha de coleta de permeado LCP. O retentado do segundo nível de processamento E2, que compreende gás natural, é coletado via a saída do módulo de retentado SR de cada módulo de membrana M do segundo nível de processamento E2 na linha de transferência de retentado LTR. Este retentado é então introduzido em cada módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 via a linha de fornecimento LA para aumentar a quantidade de gás natural purificado coletado na linha de coleta de retentado LCR.[0102] The membrane module(s) M of the second processing level E2 allow(s) to reduce the residual natural gas content in CO2 by separating the residual natural gas from the CO2. The membrane module(s) M of the second processing level E2 therefore allows the quality of CO2 to be improved so that it can be injected into an oil deposit. The permeate of the second processing level E2, which comprises CO2, is collected via the SP permeate outlet of each membrane module M of the second processing level E2 in the LCP permeate collection line. The retentate of the second processing level E2, which comprises natural gas, is collected via the SR retentate module outlet of each membrane module M of the second processing level E2 in the LTR retentate transfer line. This retentate is then introduced into each E1 first processing level M membrane module via the LA supply line to increase the amount of purified natural gas collected in the LCR retentate collection line.

[0103] Vantajosamente, o gás natural purificado coletado na linha de coleta de retentado LCR pode ser comercializado após possíveis processamentos subsequentes. O CO2 coletado na linha de coleta de permeado LCP pode ser injetado em um depósito de petróleo.[0103] Advantageously, the purified natural gas collected in the LCR retentate collection line can be commercialized after possible subsequent processing. The CO2 collected in the LCP permeate collection line can be injected into a petroleum depot.

[0104] Tipicamente, quando o primeiro nível de processamento E1 e o segundo nível de processamento E2 da instalação I são conectados de maneira fluida ao modo de permeado, então:- o permeado do segundo nível de processamento E2 pode compreender mais de 75% em mol. de CO2, em particular a partir de 80% em mol. até 99% em mol. de CO2, especialmente a partir de 94% em mol. até 97% em mol. CO2,- o retentado do primeiro nível de processamento E1 pode compreender mais de 75% em mol. de gás natural, em particular a partir de 80% até 99% em mol. de gás natural, especialmente a partir de 94% em mol. até 95% em mol. de gás natural.[0104] Typically, when the first processing level E1 and the second processing level E2 of installation I are fluidly connected to the permeate mode, then:- the permeate of the second processing level E2 may comprise more than 75% in mole. of CO2, in particular from 80 mol%. up to 99 mol%. of CO2, especially from 94 mol%. up to 97 mol%. CO2,- the retentate of the first processing level E1 can comprise more than 75 mol%. of natural gas, in particular from 80% to 99% by mol. of natural gas, especially from 94 mol%. up to 95 mol%. of natural gas.

[0105] Vantajosamente, o permeado do segundo nível de processamento E2 compreendendo CO2 pode ser reinjetado em um depósito de petróleo. Da mesma forma, após processamentos possíveis, o retentado do primeiro nível de processamento E1 compreendendo gás natural pode ser comercializado.[0105] Advantageously, the permeate from the second E2 processing level comprising CO2 can be reinjected into a petroleum deposit. Likewise, after possible processing, the retentate of the first E1 processing level comprising natural gas can be commercialized.

[0106] Além disso, o método de acordo com o modo de permeado pode compreender adicionalmente aumentar a pressão do permeado coletado via a saída de permeado SP do módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 na linha de transferência de permeado LTP.[0106] Furthermore, the method according to the permeate mode may further comprise increasing the pressure of the collected permeate via the SP permeate outlet of the membrane module M of the first processing level E1 in the LTP permeate transfer line.

[0107] Além disso, ou alternativamente, o método de acordo com o modo de retentado pode compreender adicionalmente aumentar a pressão do permeado coletada via a saída de permeado SP do módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 na linha de coleta de permeado LCP.[0107] Additionally, or alternatively, the method according to the retentate mode may further comprise increasing the permeate pressure collected via the SP permeate outlet of the membrane module M of the first processing level E1 in the permeate collection line LCP.

3. Method: reassignment of a membrane module

[0108] De acordo com um primeiro aspecto, todos os módulos de membrana M para o primeiro e segundo níveis de processamento E1, E2 são compartilhados.[0108] According to a first aspect, all membrane modules M for the first and second processing levels E1, E2 are shared.

[0109] Assim, quando a evolução nas condições operacionais leva a um dos níveis de processamento exigir menos superfície de membrana para o processamento de gás e o outro nível de processamento exigir mais superfície de membrana para o processamento de gás, o método compreende uma etapa de reatribuição de pelo menos um módulo de membrana M, atribuído a partir do nível que exige menos superfície de membrana para o nível que exige mais superfície de membrana.[0109] Thus, when evolution in operating conditions leads to one of the processing levels requiring less membrane surface for gas processing and the other processing level requiring more membrane surface for gas processing, the method comprises a step of reassignment of at least one membrane module M, assigned from the level requiring less membrane surface to the level requiring more membrane surface.

[0110] A superfície de membrana de cada um dos níveis de processamento depende do número de módulos de membrana M atribuídos a cada nível. O número de módulos de membrana M a ser reatribuído a partir de um nível para outro pode depender do teor de CO2 no gás natural, principalmente aumento desse teor, mas também pode depender da diminuição ou variação do mesmo.[0110] The membrane surface of each of the processing levels depends on the number of membrane modules M assigned to each level. The number of membrane modules M to be reassigned from one level to another may depend on the CO2 content in the natural gas, mainly increasing this content, but may also depend on its decrease or variation.

[0111] O número de módulos de membrana M do nível que exige menos superfície de membrana para ser reatribuído para o nível que exige mais superfície de membrana também pode depender da evolução na pressão do gás natural.[0111] The number of membrane modules M from the level requiring less membrane surface to be reassigned to the level requiring more membrane surface may also depend on the evolution in natural gas pressure.

[0112] Tipicamente, apenas um ou mais módulos de membrana M do nível que requer menos superfície de membrana podem ser reatribuídos para o nível que requer mais superfície de membrana.[0112] Typically, only one or more membrane modules M from the level that requires less membrane surface can be reassigned to the level that requires more membrane surface.

[0113] Vantajosamente, a etapa de reatribuição no método de acordo com a presente invenção permite modular a superfície de membrana exigida por cada nível de processamento e, assim, otimizar a superfície de membrana total na instalação I. Assim, em comparação com os métodos da anterioridade, a superfície de membrana total instalada pode ser diminuída. Além disso, a etapa de reatribuição no método permite otimizar a energia consumida ao executar o método (vide exemplos).[0113] Advantageously, the reassignment step in the method according to the present invention allows modulating the membrane surface required by each processing level and thus optimizing the total membrane surface in installation I. Thus, in comparison with the methods Previously, the total installed membrane surface can be reduced. Furthermore, the reassignment step in the method allows optimizing the energy consumed when executing the method (see examples).

[0114] Além disso, a reatribuição dos módulos de membrana M de acordo com as necessidades não é necessariamente realizada de maneira contínua, mas é preferencialmente realizada em etapas, em que as etapas correspondem, por exemplo, aos seguintes intervalos de teor de CO2 (em % de mol) no gás a ser processado: ]10; 20]; ]20; 30]; ]30; 40]; ]40; 50]; ]50; 60]; ]60; 70]; e ]70; 80] Diferentes etapas podem ser contempladas, por exemplo, em vez das etapas ]30; 40]; ]40; 50] e ]50; 60], é possível, em vez disso, usar as etapas ]30; 44]; ]44; 60] (1 etapa a menos).[0114] Furthermore, the reassignment of the membrane modules M according to needs is not necessarily carried out in a continuous manner, but is preferably carried out in stages, where the stages correspond, for example, to the following CO2 content ranges ( in mol%) in the gas to be processed: ]10; 20]; ]20; 30]; ]30; 40]; ]40; 50]; ]50; 60]; ]60; 70]; and ]70; 80] Different stages can be considered, for example, instead of the ]30; 40]; ]40; 50] and ]50; 60], you can instead use steps ]30; 44]; ]44; 60] (1 step less).

[0115] Além disso, a alteração no número de módulos de membrana nas etapas induz um excesso de superfície de membrana para o primeiro nível de processamento e/ou para o segundo nível de processamento.[0115] Furthermore, the change in the number of membrane modules in the steps induces an excess of membrane surface for the first processing level and/or for the second processing level.

[0116] Isso pode resultar na reinjeção de um gás com um teor de CO2 superior às especificações exigidas, que geralmente são de 95% em mol. A fim de atingir o valor da especificação, pode ser fornecido um bypass para contornar o segundo nível de processamento no modo de permeado ou pode ser fornecido para o primeiro nível de processamento no modo de retentado (bypass). Esse bypass coleta uma parte do gás que atinge a entrada do segundo nível de processamento E2 no modo de permeado ou do primeiro nível de processamento E1 no modo de retentado para direcioná-lo diretamente para a linha de coleta de permeado LCP.[0116] This may result in the reinjection of a gas with a CO2 content greater than the required specifications, which are generally 95 mol%. In order to achieve the specification value, a bypass may be provided to bypass the second processing level in permeate mode or may be provided for the first processing level in retentate (bypass) mode. This bypass collects a portion of the gas reaching the inlet of the second processing level E2 in permeate mode or the first processing level E1 in retentate mode to direct it directly to the LCP permeate collection line.

[0117] Isso também pode resultar em um gás coletado no final do processamento com um teor de CO2 abaixo das especificações, que geralmente são de 5% em mol. A fim de atingir o valor da especificação, pode ser fornecido um bypass para contornar o primeiro nível de processamento no modo de permeado ou pode ser fornecido para o segundo nível de processamento no modo de retentado. Esse bypass coleta uma parte do gás que atinge a entrada do primeiro nível de processamento E1 no modo de permeado ou do segundo nível de processamento E2 no modo de retentado para direcioná-lo diretamente para a linha de coleta de retentado LCR.[0117] This can also result in a gas collected at the end of processing with a CO2 content below specifications, which are generally 5 mol%. In order to achieve the specification value, a bypass may be provided to bypass the first level of processing in permeate mode or may be provided for the second level of processing in retentate mode. This bypass collects a portion of the gas reaching the inlet of the first processing level E1 in permeate mode or the second processing level E2 in retentate mode to direct it directly to the LCR retentate collection line.

[0118] Os diferentes recursos de acordo com o modo operacional estão descritos abaixo.[0118] The different features according to the operating mode are described below.

3.1 Operation in retentate mode

[0119] Tipicamente, a etapa de reatribuição no método de acordo com a invenção pode ser implementada quando o teor de CO2 no gás natural atinge um valor limite TCO2limite. O valor limite TCO2limite depende de vários parâmetros, como a pressão de CO2, o teor de CO2, as especificações, o sistema de membrana, o desempenho das membranas, etc. Tipicamente, o valor limite TCO2 limite varia a partir de 10% em mol. até 75% em mol, preferencialmente a partir de 20% em mol. até 60% em mol, mais preferencialmente a partir de 30% em mol. até 50% em mol.[0119] Typically, the reassignment step in the method according to the invention can be implemented when the CO2 content in natural gas reaches a TCO2limit limit value. The TCO2 limit value depends on several parameters such as CO2 pressure, CO2 content, specifications, membrane system, membrane performance, etc. Typically, the TCO2 limit value varies from 10 mol%. up to 75 mol%, preferably from 20 mol%. up to 60 mol%, more preferably from 30 mol%. up to 50 mol%.

[0120] O método pode compreender aumentar a pressão do permeado que está sendo recirculado, em particular via o compressor de reciclagem CompTR, isto é, a pressão do permeado coletado na saída de permeado SP do segundo nível de processamento E2, caso em que o método pode compreender adicionalmente injetar o permeado comprimido, em particular via o compressor de reciclagem CompTR, através da entrada do primeiro nível de processamento E1.[0120] The method may comprise increasing the pressure of the permeate being recirculated, in particular via the CompTR recycling compressor, i.e. the pressure of the collected permeate at the SP permeate outlet of the second processing level E2, in which case the The method may further comprise injecting the compressed permeate, in particular via the CompTR recycling compressor, through the inlet of the first processing level E1.

[0121] O método pode compreender adicionalmente aumentar a pressão do permeado coletado na saída de permeado SP do primeiro nível de processamento E1. Este permeado que é comprimido, em particular via o compressor de reinjeção CompTP, e que compreende CO2, pode então ser injetado em um depósito de petróleo.[0121] The method may further comprise increasing the pressure of the permeate collected at the SP permeate outlet of the first processing level E1. This permeate, which is compressed, in particular via the CompTP reinjection compressor, and which comprises CO2, can then be injected into an oil deposit.

[0122] Tipicamente, o aumento da pressão do permeado pode ser alcançado ao diminuir a velocidade rotacional do compressor de reciclagem CompTR ou ao alterar a orientação das lâminas do compressor de reciclagem CompTR.[0122] Typically, increasing permeate pressure can be achieved by decreasing the rotational speed of the CompTR recycling compressor or changing the orientation of the CompTR recycling compressor blades.

[0123] Tipicamente, o aumento da pressão do permeado pode ser alcançado ao diminuir a velocidade rotacional do compressor de reinjeção CompTP ou ao alterar a orientação das lâminas do compressor de reinjeção CompTP.[0123] Typically, increasing permeate pressure can be achieved by decreasing the rotational speed of the CompTP reinjection compressor or by changing the orientation of the CompTP reinjection compressor blades.

[0124] A pressão do permeado na saída de permeado SP do módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 pode variar de a partir de 0.1 bar até 10 bar, preferencialmente a partir de 1 bar até 7 bar, mais preferencialmente a partir de 1.5 bar até 5 bar.[0124] The permeate pressure at the SP permeate outlet of the membrane module M of the first processing level E1 can vary from 0.1 bar to 10 bar, preferably from 1 bar to 7 bar, more preferably from 1.5 bar to 5 bar.

[0125] A pressão do permeado na saída de permeado SP do módulo de membrana M do segundo nível de processamento E2 pode variar de a partir de 0.1 bar até 10 bar, preferencialmente a partir de 1 bar até 7 bar, mais preferencialmente a partir de 1.5 bar até 5 bar.[0125] The permeate pressure at the permeate outlet SP of the membrane module M of the second processing level E2 can vary from 0.1 bar to 10 bar, preferably from 1 bar to 7 bar, more preferably from 1.5 bar to 5 bar.

[0126] A pressão na entrada EM do módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 ou o módulo de membrana M do segundo nível de processamento E2 pode variar de a partir de 20 bar até 120 bar, preferencialmente de a partir de 40 bar até 100 bar, mais preferencialmente de a partir de 60 bar até 90 bar.[0126] The pressure at the EM inlet of the membrane module M of the first processing level E1 or the membrane module M of the second processing level E2 can vary from 20 bar to 120 bar, preferably from 40 bar up to 100 bar, more preferably from 60 bar to 90 bar.

[0127] Nesse modo de retentado, a direção de reatribuição mais vantajosa é a partir do segundo nível de processamento E2 para o primeiro nível de processamento E1 e será descrita primeiro. No entanto, a direção de reatribuição reversa também é possível.[0127] In this retentate mode, the most advantageous reassignment direction is from the second processing level E2 to the first processing level E1 and will be described first. However, reverse reassignment direction is also possible.

3.1.1. Reassignment from the second processing level to the first processing level

[0128] Tipicamente, quando a evolução nas condições operacionais resulta na necessidade da superfície de membrana exigida para o primeiro nível de processamento E1 aumentar e na necessidade da superfície de membrana exigida para o segundo nível de processamento E2 diminuir, a etapa de reatribuição a partir do segundo nível de processamento E2 para o primeiro nível de processamento E1 compreende as seguintes etapas: - desconectar de maneira fluida a entrada EM, a saída de retentado SR e a saída de permeado SP do(s) módulo(s) de membrana M a ser(em) reatribuído(s); - conectar de maneira fluida a entrada EM do(s) módulo(s) de membrana M a ser(em) reatribuído(s) à linha de fornecimento LA; - conectar de maneira fluida a saída de permeado SP do(s) módulo(s) de membrana M a ser(em) reatribuído(s) à linha de coleta de permeado LCP, e - conectar de maneira fluida a saída de retentado SR do módulo ou módulos de membrana M a serem reatribuídos à linha de transferência de retentado LTR.[0128] Typically, when changes in operating conditions result in the need for the membrane surface required for the first E1 processing level to increase and the need for the membrane surface required for the second E2 processing level to decrease, the reassignment step from from the second processing level E2 to the first processing level E1 comprises the following steps: - fluidly disconnect the EM input, the SR retentate output and the SP permeate output from the membrane module(s) M to be reassigned; - fluidly connect the EM input of the membrane module(s) M to be reassigned to the LA supply line; - fluidly connect the SP permeate outlet of the membrane module(s) M to be reassigned to the LCP permeate collection line, and - fluidly connect the SR retentate outlet of the M membrane module or modules to be reassigned to the LTR retentate transfer line.

[0129] Tipicamente, a etapa de reatribuir um ou mais módulos de membrana M a partir do segundo nível de processamento E2 para o primeiro nível de processamento E1 pode ser implementada de maneira muito simples, como a seguir.[0129] Typically, the step of reassigning one or more membrane modules M from the second processing level E2 to the first processing level E1 can be implemented in a very simple manner, as follows.

[0130] A desconexão de maneira fluida de cada módulo de membrana M a ser reatribuído pode ser alcançada ao fechar as válvulas abertas que estabelecem a conexão fluídica: - entre a entrada EM de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de entrada de transferência LET, - entre a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de coleta de retentado LCR, e - entre a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de transferência de permeado LTP.[0130] Fluid disconnection of each membrane module M to be reassigned can be achieved by closing the open valves that establish the fluidic connection: - between the EM input of each membrane module M to be reassigned and the input line LET transfer line, - between the SR retentate outlet of each M membrane module to be reassigned and the LCR retentate collection line, and - between the SP permeate outlet of each M membrane module to be reassigned and the LTP permeate transfer.

[0131] Essas válvulas abertas se tornam então válvulas fechadas e cada módulo de membrana M a ser reatribuído é isolado em relação ao segundo nível de processamento E2.[0131] These open valves then become closed valves and each membrane module M to be reassigned is isolated with respect to the second processing level E2.

[0132] A conexão de maneira fluida de cada módulo de membrana M a ser reatribuído pode ser alcançada ao abrir as válvulas fechadas que estabelecem a conexão fluídica: - entre a entrada EM de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de fornecimento LA, - entre a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de transferência de retentado LTR, e - entre a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de coleta de permeado LCP.[0132] Fluid connection of each membrane module M to be reassigned can be achieved by opening the closed valves that establish the fluidic connection: - between the EM input of each membrane module M to be reassigned and the supply line LA, - between the SR retentate outlet of each membrane module M to be reassigned and the LTR retentate transfer line, and - between the SP permeate outlet of each membrane module M to be reassigned and the retentate collection line permeate LCP.

[0133] Essas três válvulas fechadas tornam-se então válvulas abertas e os módulos são então reatribuídos para o primeiro nível de processamento E1.[0133] These three closed valves then become open valves and the modules are then reassigned to the first processing level E1.

3.1.2. Reassignment from the first processing level to the second processing level

[0134] Tipicamente, quando a evolução nas condições operacionais resulta na superfície de membrana exigida para o segundo nível de processamento E2 aumentar e na superfície de membrana exigida para o primeiro nível de processamento E1 diminuir, a etapa de reatribuição a partir do primeiro nível de processamento E1 para o segundo nível de processamento E2 compreende as seguintes etapas: - desconectar de maneira fluida a entrada EM, a saída de retentado SR e a saída de permeado SP do módulo ou módulos de membrana M a serem reatribuídos; - conectar de maneira fluida a entrada EM do(s) módulo(s) de membrana M a ser(em) reatribuído(s) à linha de entrada de transferência LET; - conectar de maneira fluida a saída de permeado SP do(s) módulo(s) de membrana M a ser(em) reatribuído(s) à linha de transferência de permeado LTP, e - conectar de maneira fluida a saída de retentado SR do módulo ou módulos de membrana M a serem reatribuídos à linha de coleta de retentado LCR.[0134] Typically, when changes in operating conditions result in the membrane surface required for the second processing level E2 increasing and the membrane surface required for the first processing level E1 decreasing, the reassignment step from the first processing level E1 processing for the second level of E2 processing comprises the following steps: - fluidly disconnecting the EM input, the SR retentate output and the SP permeate output of the membrane module or modules M to be reassigned; - fluidly connect the EM input of the membrane module(s) M to be reassigned to the LET transfer input line; - fluidly connect the SP permeate outlet of the membrane module(s) M to be reassigned to the LTP permeate transfer line, and - fluidly connect the SR retentate outlet of the M membrane module or modules to be reassigned to the CSF retentate collection line.

[0135] Tipicamente, a etapa de reatribuir um ou mais módulo(s) de membrana M a partir do primeiro nível de processamento E1 para o segundo nível de processamento E2 pode ser implementada de maneira muito simples, especialmente por meio do sistema de válvula SV, como a seguir.[0135] Typically, the step of reassigning one or more membrane module(s) M from the first processing level E1 to the second processing level E2 can be implemented in a very simple manner, especially by means of the SV valve system , as follows.

[0136] A desconexão de maneira fluida de cada módulo de membrana M a ser reatribuído pode ser alcançada ao fechar as válvulas abertas que estabelecem a conexão fluídica: - entre a entrada EM de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de fornecimento LA, - entre a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de transferência de retentado LTR, e - entre a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de coleta de permeado LCP.[0136] Fluid disconnection of each membrane module M to be reassigned can be achieved by closing the open valves that establish the fluidic connection: - between the EM input of each membrane module M to be reassigned and the supply line LA, - between the SR retentate outlet of each membrane module M to be reassigned and the LTR retentate transfer line, and - between the SP permeate outlet of each membrane module M to be reassigned and the retentate collection line permeate LCP.

[0137] Essas válvulas abertas se tornam então válvulas fechadas e cada módulo de membrana M a ser reatribuído é isolado em relação ao primeiro nível de processamento E1.[0137] These open valves then become closed valves and each membrane module M to be reassigned is isolated with respect to the first processing level E1.

[0138] A conexão de maneira fluida de cada módulo de membrana M a ser reatribuído pode ser alcançada ao abrir as válvulas fechadas que estabelecem a conexão fluídica: - entre a entrada EM de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de entrada de transferência LET, - entre a saída de retentado SR de cada módulo de membrana a ser reatribuído M e a linha de coleta de retentado LCR, e - entre a saída de permeado SP de cada módulo de membrana a ser reatribuído M e a linha de transferência de permeado LTP.[0138] Fluid connection of each membrane module M to be reassigned can be achieved by opening the closed valves that establish the fluidic connection: - between the EM input of each membrane module M to be reassigned and the input line LET transfer line, - between the retentate outlet SR of each membrane module to be reassigned M and the LCR retentate collection line, and - between the permeate outlet SP of each membrane module to be reassigned M and the transfer line LTP permeate transfer.

[0139] Essas três válvulas fechadas tornam-se então válvulas abertas e os módulos são então reatribuídos para o segundo nível de processamento E2.[0139] These three closed valves then become open valves and the modules are then reassigned to the second processing level E2.

3.2. Operation in permeate mode

[0140] De acordo com esta modalidade particular, ilustrada pelas FIGS. 4a, 4b e 4c, o primeiro nível de processamento E1 e o segundo nível de processamento E2 são conectados de maneira fluida no modo de permeado.[0140] According to this particular embodiment, illustrated by FIGS. 4a, 4b and 4c, the first processing level E1 and the second processing level E2 are fluidly connected in the permeate mode.

[0141] Tipicamente, a etapa de reatribuição do processo de acordo com a invenção pode ser implementada quando o teor de CO2 no gás natural atinge um valor limite TCO2limite. O valor limite TCO2limite depende de vários parâmetros, como a pressão de CO2, o teor de CO2, as especificações, o sistema de membrana, o desempenho das membranas, etc. Tipicamente, o valor limite TCO2limite vale a partir de 10% em mol. até 75% em mol, em particular a partir de 20% em mol. até 60% em mol, especialmente a partir de 30% em mol. até 50% em mol.[0141] Typically, the reassignment step of the process according to the invention can be implemented when the CO2 content in the natural gas reaches a TCO2limit value. The TCO2 limit value depends on several parameters such as CO2 pressure, CO2 content, specifications, membrane system, membrane performance, etc. Typically, the TCO2limit value starts at 10% by mol. up to 75 mol%, in particular from 20 mol%. up to 60 mol%, especially from 30 mol%. up to 50 mol%.

[0142] O método pode compreender aumentar a pressão do permeado coletado na saída de permeado SP do primeiro nível de processamento E1, em particular via o compressor de reciclagem CompTR, caso em que o método também pode compreender a injeção do permeado comprimido via o compressor de reciclagem CompTR através da entrada do segundo nível de processamento E2.[0142] The method may comprise increasing the pressure of the collected permeate at the SP permeate outlet of the first processing level E1, in particular via the CompTR recycling compressor, in which case the method may also comprise injecting the compressed permeate via the compressor CompTR recycling process via the input of the second processing level E2.

[0143] O método pode compreender adicionalmente aumentar a pressão do permeado coletado na saída de permeado SP do segundo nível de processamento E2, em particular via o compressor de reinjeção CompTP. Este permeado, que é comprimido via o compressor de reinjeção CompTP, e que contém CO2, pode então ser injetado em um depósito de petróleo.[0143] The method may further comprise increasing the pressure of the collected permeate at the SP permeate outlet of the second processing level E2, in particular via the CompTP reinjection compressor. This permeate, which is compressed via the CompTP reinjection compressor, and which contains CO2, can then be injected into an oil deposit.

[0144] Tipicamente, o aumento da pressão do permeado pode ser alcançado ao diminuir a velocidade rotacional do compressor de reciclagem CompTR ou ao alterar a orientação das lâminas do compressor de reciclagem CompTR.[0144] Typically, increasing permeate pressure can be achieved by decreasing the rotational speed of the CompTR recycling compressor or changing the orientation of the CompTR recycling compressor blades.

[0145] Tipicamente, o aumento da pressão do permeado pode ser alcançado ao diminuir a velocidade rotacional do compressor de reinjeção CompTP ou ao alterar a orientação das lâminas do compressor de reinjeção CompTP.[0145] Typically, increasing permeate pressure can be achieved by decreasing the rotational speed of the CompTP reinjection compressor or by changing the orientation of the CompTP reinjection compressor blades.

[0146] A pressão do permeado na saída de permeado SP do módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 pode variar de a partir de 0.1 bar até 10 bar, preferencialmente a partir de 1 bar até 7 bar, mais preferencialmente a partir de 1.5 bar até 5 bar.[0146] The permeate pressure at the SP permeate outlet of the membrane module M of the first processing level E1 can vary from 0.1 bar to 10 bar, preferably from 1 bar to 7 bar, more preferably from 1.5 bar to 5 bar.

[0147] A pressão do permeado na saída de permeado SP do módulo de membrana M do segundo nível de processamento E2 pode variar de a partir de 0.1 bar até 10 bar, preferencialmente a partir de 1 bar até 7 bar, mais preferencialmente a partir de 1.5 bar até 5 bar.[0147] The permeate pressure at the permeate outlet SP of the membrane module M of the second processing level E2 can vary from 0.1 bar to 10 bar, preferably from 1 bar to 7 bar, more preferably from 1.5 bar to 5 bar.

[0148] A pressão na entrada EM do módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 ou do módulo de membrana M do segundo nível de processamento pode variar de a partir de 20 bar até 120 bar, preferencialmente de a partir de 40 bar até 100 bar, mais preferencialmente de a partir de 60 bar até 90 bar.[0148] The pressure at the EM inlet of the membrane module M of the first processing level E1 or of the membrane module M of the second processing level can vary from 20 bar to 120 bar, preferably from 40 bar to 100 bar, more preferably from 60 bar to 90 bar.

[0149] Nesse modo de permeado, a direção de reatribuição mais vantajosa é a partir do primeiro nível de processamento E1 para o segundo nível de processamento E2 e será descrita primeiro. No entanto, a direção de reatribuição a partir do segundo para o primeiro nível de processamento também é uma opção válida.[0149] In this permeate mode, the most advantageous reassignment direction is from the first E1 processing level to the second E2 processing level and will be described first. However, the reassignment direction from the second to the first level of processing is also a valid option.

3.2.1. Reassignment from the first processing level to the second processing level

[0150] Tipicamente, quando a evolução nas condições operacionais resulta na superfície de membrana exigida para o segundo nível de processamento E2 aumentar e na superfície de membrana exigida para o primeiro nível de processamento E1 diminuir, a etapa de reatribuição a partir do primeiro nível de processamento E1 para o segundo nível de processamento E2 compreende as seguintes etapas: - desconectar de maneira fluida a entrada EM, a saída de retentado SR e a saída de permeado SP do(s) módulo(s) de membrana M a ser(em) reatribuído(s); - conectar de maneira fluida a entrada EM do(s) módulo(s) de membrana M a ser(em) reatribuído(s) à linha de entrada de transferência LET; - conectar de maneira fluida a saída de retentado SR do(s) módulo(s) de membrana M a ser(em) reatribuído(s) à linha de transferência de retentado LTR, e - conectar de maneira fluida a saída de permeado SP do(s) módulo(s) de membrana M a ser(em) reatribuído(s) à linha de coleta de permeado LCP.[0150] Typically, when changes in operating conditions result in the membrane surface required for the second processing level E2 increasing and the membrane surface required for the first processing level E1 decreasing, the reassignment step from the first processing level E1 processing for the second E2 processing level comprises the following steps: - fluidly disconnect the EM input, the SR retentate output and the SP permeate output of the membrane module(s) M to be reassigned(s); - fluidly connect the EM input of the membrane module(s) M to be reassigned to the LET transfer input line; - fluidly connect the SR retentate outlet of the M membrane module(s) to be reassigned to the LTR retentate transfer line, and - fluidly connect the SP permeate outlet of the M membrane module(s) to be reassigned to the LCP permeate collection line.

[0151] Tipicamente, a etapa de reatribuir a partir do primeiro nível de processamentoE1 para o segundo nível de processamento E2 pode ser realizada de maneira muito simples por meio do sistema de válvula SV, como a seguir.[0151] Typically, the step of reassigning from the first processing level E1 to the second processing level E2 can be performed very simply via the SV valve system, as follows.

[0152] A desconexão de maneira fluida de cada módulo de membrana M a ser reatribuído pode então ser realizada ao fechar as válvulas abertas que estabelecem a conexão fluídica: - entre a entrada EM de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de fornecimento LA, - entre a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de coleta de retentado LCR, e - entre a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de transferência de permeado LTP.[0152] Fluid disconnection of each membrane module M to be reassigned can then be carried out by closing the open valves that establish the fluidic connection: - between the EM input of each membrane module M to be reassigned and the supply line LA supply, - between the SR retentate outlet of each M membrane module to be reassigned and the LCR retentate collection line, and - between the SP permeate outlet of each M membrane module to be reassigned and the transfer line of LTP permeate.

[0153] Essas válvulas abertas se tornam então válvulas fechadas e cada módulo de membrana M desconectado de maneira fluida a ser reatribuído é isolado em relação ao primeiro nível de processamento E1.[0153] These open valves then become closed valves and each fluidly disconnected membrane module M to be reassigned is isolated with respect to the first processing level E1.

[0154] A conexão de maneira fluida de cada módulo de membrana M a ser reatribuído pode ser realizada ao abrir as válvulas fechadas que estabelecem a conexão fluídica: - entre a entrada EM de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de entrada de transferência LET, - entre a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de transferência de retentado LTR, e - entre a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de coleta de permeado LCP.[0154] The fluidic connection of each membrane module M to be reassigned can be carried out by opening the closed valves that establish the fluidic connection: - between the EM input of each membrane module M to be reassigned and the input line LET transfer line, - between the SR retentate outlet of each M membrane module to be reassigned and the LTR retentate transfer line, and - between the SP permeate outlet of each M membrane module to be reassigned and the LCP permeate collection.

[0155] Essas três válvulas fechadas tornam-se então válvulas abertas e os módulos são então reatribuídos para o segundo nível de processamento E2.[0155] These three closed valves then become open valves and the modules are then reassigned to the second processing level E2.

3.2.2. Reassignment from the second processing level to the first processing level

[0156] Tipicamente, quando a superfície de membrana exigida para o primeiro nível de processamento E1 aumenta e a superfície de membrana exigida para o segundo nível de processamento E2 diminui, a etapa de reatribuição a partir do segundo nível de processamento E2 para o primeiro nível de processamento E1 compreende as seguintes etapas: - desconectar de maneira fluida a entrada EM, a saída de retentado SR e a saída de permeado SP do módulo ou módulos de membrana M a serem reatribuídos; - conectar de maneira fluida a entrada EM do(s) módulo(s) de membrana M a ser(em) reatribuído(s) à linha de fornecimento de energia LA; - conectar de maneira fluida a saída de permeado SP do(s) módulo(s) de membrana M a ser(em) reatribuído(s) à linha de transferência de permeado LTP, e - conectar de maneira fluida a saída de retentado SR do módulo ou módulos de membrana M a serem reatribuídos à linha de coleta de retentado LCR.[0156] Typically, when the membrane surface required for the first processing level E1 increases and the membrane surface required for the second processing level E2 decreases, the reassignment step from the second processing level E2 to the first level processing process E1 comprises the following steps: - fluidly disconnecting the EM input, the SR retentate output and the SP permeate output of the membrane module or modules M to be reassigned; - fluidly connect the EM input of the membrane module(s) M to be reassigned to the power supply line LA; - fluidly connect the SP permeate outlet of the membrane module(s) M to be reassigned to the LTP permeate transfer line, and - fluidly connect the SR retentate outlet of the M membrane module or modules to be reassigned to the CSF retentate collection line.

[0157] Tipicamente, a etapa de reatribuir um ou mais módulos de membrana M a partir do segundo nível de processamento E2 para o primeiro nível de processamento E1 pode ser realizada de maneira muito simples, como a seguir.[0157] Typically, the step of reassigning one or more membrane modules M from the second processing level E2 to the first processing level E1 can be performed in a very simple manner, as follows.

[0158] A desconexão de maneira fluida de cada módulo de membrana M a ser reatribuído pode ser alcançada ao fechar as válvulas abertas que estabelecem a conexão fluídica: - entre a entrada EM de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de entrada de transferência LET, - entre a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de transferência de retentado LTR, e - entre a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de coleta de permeado LCP.[0158] Fluid disconnection of each membrane module M to be reassigned can be achieved by closing the open valves that establish the fluidic connection: - between the EM input of each membrane module M to be reassigned and the input line LET transfer line, - between the SR retentate outlet of each M membrane module to be reassigned and the LTR retentate transfer line, and - between the SP permeate outlet of each M membrane module to be reassigned and the LCP permeate collection.

[0159] Essas válvulas abertas se tornam então válvulas fechadas e cada módulo de membrana M a ser reatribuído é isolado em relação ao segundo nível de processamento E2.[0159] These open valves then become closed valves and each membrane module M to be reassigned is isolated with respect to the second processing level E2.

[0160] A conexão de maneira fluida de cada módulo de membrana M a ser reatribuído pode ser realizada ao abrir as válvulas fechadas que estabelecem a conexão fluídica: - entre a entrada EM de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de fornecimento LA, - entre a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de coleta de retentado LCR, e - entre a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M a ser reatribuído e a linha de transferência de permeado LTP.[0160] Fluid connection of each membrane module M to be reassigned can be accomplished by opening the closed valves that establish the fluidic connection: - between the EM input of each membrane module M to be reassigned and the supply line LA, - between the SR retentate outlet of each M membrane module to be reassigned and the LCR retentate collection line, and - between the SP permeate outlet of each M membrane module to be reassigned and the LCR retentate transfer line permeated LTP.

[0161] Essas três válvulas fechadas tornam-se então válvulas abertas e os módulos são então reatribuídos para o primeiro nível de processamento E1.[0161] These three closed valves then become open valves and the modules are then reassigned to the first processing level E1.

4. Method: Transition from one operating mode to another

[0162] De acordo com um primeiro aspecto, o processamento do gás natural é realizado no modo de retentado (FIGS. 1a e 3a a 3c) ou no modo de permeado (FIGS. 1b e 4a a 4c), conforme descrito acima.[0162] According to a first aspect, the processing of natural gas is carried out in retentate mode (FIGS. 1a and 3a to 3c) or in permeate mode (FIGS. 1b and 4a to 4c), as described above.

[0163] Em uma primeira variação, o processamento do gás natural é realizado primeiro de acordo com o modo de retentado. Então, quando o teor de CO2 presente no gás natural atinge um determinado valor, o processamento do gás natural é realizado de acordo com o modo de permeado.[0163] In a first variation, the processing of natural gas is first carried out according to the retentate mode. Then, when the CO2 content present in natural gas reaches a certain value, the natural gas processing is carried out according to the permeate mode.

[0164] Em uma segunda variação, o processamento do gás natural é realizado primeiro de acordo com o modo de permeado. Então, quando o teor de CO2 presente no gás natural atinge um determinado valor, o processamento do gás natural é realizado de acordo com o modo de retentado.[0164] In a second variation, the processing of natural gas is first carried out according to the permeate mode. Then, when the CO2 content present in natural gas reaches a certain value, the natural gas processing is carried out according to the retentate mode.

[0165] Assim, o método de acordo com o segundo aspecto da invenção compreende uma etapa de transição de um modo operacional para outro.[0165] Thus, the method according to the second aspect of the invention comprises a transition step from one operational mode to another.

[0166] Vantajosamente, esse método possibilita o aproveitamento das vantagens dos dois modos operacionais, com base na evolução do teor de CO2 no gás natural a ser processado. De fato, quando o teor de CO2 no gás a ser processado é inferior a TCO2trig, o modo de permeado é mais vantajoso em termos de superfície de membrana e energia consumida. Quando o teor de CO2 é maior que TCO2trig, o modo de retentado fica mais econômico em termos de superfície de membrana enquanto a energia consumida se estabiliza. Além disso, ao combinar os dois modos operacionais, a superfície de membrana total a ser instalada é menor do que o uso de qualquer um dos dois modos operacionais sozinho e a energia total consumida é estabilizada.[0166] Advantageously, this method makes it possible to take advantage of the advantages of both operating modes, based on the evolution of the CO2 content in the natural gas to be processed. In fact, when the CO2 content in the gas to be processed is lower than TCO2trig, the permeate mode is more advantageous in terms of membrane surface and energy consumed. When the CO2 content is greater than TCO2trig, the retentate mode becomes more economical in terms of membrane surface while the energy consumed stabilizes. Furthermore, by combining the two operating modes, the total membrane surface to be installed is smaller than using either of the two operating modes alone and the total energy consumed is stabilized.

[0167] O valor determinado, TCO2 trig, do teor de CO2 presente no gás natural, que aciona o processamento do gás de acordo com o modo de retentado ou o modo de permeado depende de vários parâmetros, como a pressão do CO2, o teor de CO2, as especificações, o sistema de membrana, o desempenho das membranas e assim por diante.[0167] The determined value, TCO2 trig, of the CO2 content present in natural gas, which triggers gas processing according to the retentate mode or the permeate mode depends on several parameters, such as the CO2 pressure, the content of CO2, the specifications, the membrane system, the performance of the membranes and so on.

[0168] Tipicamente, o TCO2 trig pode variar de a partir de 20% em mol. até 80% em mol, preferencialmente a partir de 30% em mol. até 70% em mol, mais preferencialmente a partir de 40% em mol. até 60% em mol.[0168] Typically, TCO2 trig can vary from 20 mol%. up to 80 mol%, preferably from 30 mol%. up to 70 mol%, more preferably from 40 mol%. up to 60 mol%.

4.1 Transition from retentate mode to permeate mode

[0169] A transição do modo de retentado (Fig. 3a) para o modo de permeado (Fig. 4a) é realizada da seguinte maneira: - desconectando de maneira fluida a entrada EM, a saída de permeado SP e a saída de retentado SR dos módulos de membrana M que são conectados conforme descrito acima (1.1.); e - conectando de maneira fluida na entrada EM, a saída de permeado SP e a saída de retentado SR de pelo menos uma parte dos módulos de membrana M, de modo que: o no primeiro e segundo níveis de processamento E1, E2, os módulos de membrana M são conectados conforme descrito acima (1.2.).[0169] The transition from retentate mode (Fig. 3a) to permeate mode (Fig. 4a) is carried out as follows: - fluidly disconnecting the EM input, the SP permeate output and the SR retentate output of membrane modules M that are connected as described above (1.1.); and - fluidly connecting at the EM input, the SP permeate output and the SR retentate output of at least a part of the membrane modules M, so that: o at the first and second processing levels E1, E2, the modules of membrane M are connected as described above (1.2.).

[0170] Tipicamente, a etapa de transição do modo de permeado para o modo de retentado pode ser realizada com muita facilidade por meio do sistema de válvulas SV descrito acima em conexão com o método de acordo com o primeiro aspecto da invenção.[0170] Typically, the transition step from the permeate mode to the retentate mode can be carried out very easily by means of the SV valve system described above in connection with the method according to the first aspect of the invention.

[0171] As desconexões fluídicas para cada módulo de membrana M podem então ser realizadas ao fechar as válvulas abertas que estabelecem a conexão fluídica: - entre a entrada EM de cada módulo de membrana M e a linha de fornecimento LA ou a linha de entrada de transferência LET, - entre a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M e a linha de coleta de retentado LCR ou a linha de transferência de retentado LTR, e - entre a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M e a linha de coleta de permeado LCP ou a linha de transferência de permeado LTP.[0171] Fluidic disconnections for each membrane module M can then be performed by closing the open valves that establish the fluidic connection: - between the EM input of each membrane module M and the supply line LA or the input line of LET transfer, - between the SR retentate outlet of each M membrane module and the LCR retentate collection line or the LTR retentate transfer line, and - between the SP permeate outlet of each M membrane module and the line LCP permeate collection line or the LTP permeate transfer line.

[0172] Essas válvulas abertas se tornam então válvulas fechadas e cada módulo de membrana M desconectado de maneira fluida é isolado.[0172] These open valves then become closed valves and each fluidly disconnected membrane module M is isolated.

[0173] As conexões fluídicas de cada módulo de membrana M podem então ser realizadas ao abrir as válvulas fechadas que estabelecem a conexão fluídica entre: - no primeiro nível de processamento E1: o a entrada EM de cada módulo de membrana M e a linha de entrada de alimentação LA, o a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M e a linha de coleta de retentado LCR, o a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M e a linha de transferência de permeado LTP, - no segundo nível de processamento E2: o a entrada EM de cada módulo de membrana M e a linha de entrada de transferência LET, o a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M e a linha de transferência de retentado LTR, o entre a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M e a linha de coleta de permeado LCP.[0173] The fluidic connections of each membrane module M can then be realized by opening the closed valves that establish the fluidic connection between: - in the first processing level E1: o the EM input of each membrane module M and the input line supply line LA, o the retentate outlet SR of each membrane module M and the retentate collection line LCR, o the permeate outlet SP of each membrane module M and the permeate transfer line LTP, - in the second processing level E2: o the EM input of each M membrane module and the LET transfer input line, o the SR retentate output of each M membrane module and the LTR retentate transfer line, o between the SP permeate output of each module M membrane and the LCP permeate collection line.

[0174] Essas válvulas fechadas tornam-se então válvulas abertas.[0174] These closed valves then become open valves.

[0175] Os outros módulos de membrana M que não são reconectados permanecem então isolados.[0175] The other membrane modules M that are not reconnected then remain isolated.

[0176] Alternativamente, é possível alcançar a transição do modo de retentado para o modo de permeado ao: - desconectar as entradas EM de pelo menos parte dos módulos de membrana M do primeiro nível de processamento E1 da linha de fornecimento LA e conectá-las à linha de entrada de transferência LET, atribuindo-as, assim, ao segundo nível de processamento E2 do modo de permeado, sendo isolada a outra parte, se existir, dos módulos de membrana M do primeiro nível de processamento E1; - desconectar as entradas EM de pelo menos parte dos módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2 da linha de entrada de transferência LET e conectá-las à linha de fornecimento LA, atribuindo-as, assim, ao primeiro nível de processamento E1 do modo de permeado, sendo isolada a outra parte, se existir, dos módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2.[0176] Alternatively, it is possible to achieve the transition from retentate mode to permeate mode by: - disconnecting the EM inputs of at least part of the membrane modules M of the first processing level E1 of the LA supply line and connecting them to the LET transfer input line, thus assigning them to the second processing level E2 of the permeate mode, the other part, if any, being isolated from the membrane modules M of the first processing level E1; - disconnect the EM inputs of at least part of the M membrane modules of the second E2 processing level from the LET transfer input line and connect them to the LA supply line, thereby assigning them to the first E1 processing level of the permeate mode, with the other part, if any, of the membrane modules M of the second processing level E2 being isolated.

[0177] Alternativamente, é possível alcançar a transição do modo de retentado para o modo de permeado ao: - desconectar a saída de retentado SR e a saída de permeado SP de pelo menos parte dos módulos de membrana M do primeiro nível de processamento E1 respectivamente da linha de transferência de retentado LTR e da linha de coleta de permeado LCP e conectá-las, respectivamente, à linha de coleta de retentado LCR e à linha de transferência de permeado LTP, atribuindo-as, desse modo, ao primeiro nível de processamento E1 do modo de permeado, sendo isolada a outra parte, se existir, dos módulos de membrana M do primeiro nível de processamento E1; - desconectar a saída de retentado SR e a saída de permeado SP de pelo menos parte dos módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2 respectivamente da linha de coleta de retentado LCR e da linha de transferência de permeado LTP e conectá-las, respectivamente, à linha de transferência de retentado LTR e à linha de coleta de permeado LCP, atribuindo- as, desse modo, ao segundo nível de processamento E2 do modo de permeado, sendo isolada a outra parte, se existir, dos módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2.[0177] Alternatively, it is possible to achieve the transition from retentate mode to permeate mode by: - disconnecting the retentate output SR and the permeate output SP of at least part of the membrane modules M of the first processing level E1 respectively of the LTR retentate transfer line and the LCP permeate collection line and connect them respectively to the LCR retentate collection line and the LTP permeate transfer line, thereby assigning them to the first processing level E1 of the permeate mode, with the other part, if any, of the membrane modules M of the first processing level E1 being isolated; - disconnect the SR retentate outlet and the SP permeate outlet of at least part of the M membrane modules of the second processing level E2 respectively from the LCR retentate collection line and the LTP permeate transfer line and connect them respectively , the LTR retentate transfer line and the LCP permeate collection line, thereby assigning them to the second processing level E2 of the permeate mode, with the other part, if any, of the membrane modules M of the second processing level E2.

[0178] Assim, nessas duas alternativas, os módulos de membrana M reutilizados após a transição para o modo de permeado nunca são totalmente isolados, permitindo, desse modo, economia na operação de abrir e fechar válvulas.[0178] Thus, in these two alternatives, the membrane modules M reused after the transition to the permeate mode are never fully isolated, thus allowing savings in the operation of opening and closing valves.

[0179] Tipicamente, o teor de CO2 no gás natural pode exigir uma superfície de membrana total exigida Sr, os módulos de membrana M fornecendo uma superfície total disponível, quando a superfície de membrana total disponível exceder a superfície total exigida para a separação de CO2, então a pressão do permeado pode ser aumentada em qualquer um dos níveis da instalação I. Este aumento de pressão pode ser realizado pelos compressores de reciclagem CompTR ou pelos compressores de reinjeção CompTP.[0179] Typically, the CO2 content in natural gas may require a required total membrane surface Sr, the membrane modules M providing a total available surface, when the total available membrane surface exceeds the total surface required for CO2 separation , then the permeate pressure can be increased at any of the levels of installation I. This pressure increase can be carried out by the CompTR recycling compressors or the CompTP reinjection compressors.

4.2 Transition from permeate mode to retentate mode

[0180] A transição do modo de permeado para o modo de retentado é realizada da seguinte maneira: - desconectando de maneira fluida a entrada EM, a saída de permeado SP e a saída de retentado SR dos módulos de membrana M que são conectados conforme descrito acima (1.2.); e - conectando de maneira fluida na entrada EM, a saída de permeado SP e a saída de retentado SR de pelo menos uma parte dos módulos de membrana M, de modo que: o nos primeiro e segundo níveis de processamento E1, E2 os módulos de membrana M são conectados conforme descrito acima (1.1.).[0180] The transition from permeate mode to retentate mode is carried out as follows: - fluidly disconnecting the EM input, the SP permeate output and the SR retentate output of the membrane modules M that are connected as described above (1.2.); and - fluidly connecting at the EM input, the permeate output SP and the retentate output SR of at least a part of the membrane modules M, so that: o at the first and second processing levels E1, E2 the membrane modules membrane M are connected as described above (1.1.).

[0181] Tipicamente, a etapa de transição do modo de permeado para o modo de retentado pode ser realizada com muita facilidade por meio do sistema de válvula SV descrito acima em conexão com o método de acordo com o primeiro aspecto da invenção.[0181] Typically, the transition step from the permeate mode to the retentate mode can be carried out very easily by means of the SV valve system described above in connection with the method according to the first aspect of the invention.

[0182] As desconexões fluídicas de cada módulo de membrana M podem então ser realizadas ao fechar as válvulas abertas que estabelecem a conexão fluídica: - entre a entrada EM de cada módulo de membrana M e a linha de fornecimento LA ou a linha de entrada de transferência LET, - entre a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M e a linha de coleta de retentado LCR ou a linha de transferência de retentado LTR, e - entre a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M e a linha de coleta de permeado LCP ou a linha de transferência de permeado LTP.[0182] Fluidic disconnections of each membrane module M can then be performed by closing the open valves that establish the fluidic connection: - between the EM input of each membrane module M and the supply line LA or the input line of LET transfer, - between the SR retentate outlet of each M membrane module and the LCR retentate collection line or the LTR retentate transfer line, and - between the SP permeate outlet of each M membrane module and the line LCP permeate collection line or the LTP permeate transfer line.

[0183] Essas válvulas abertas se tornam então válvulas fechadas e cada módulo de membrana M desconectado de maneira fluida é isolado.[0183] These open valves then become closed valves and each fluidly disconnected membrane module M is isolated.

[0184] As conexões fluídicas de cada módulo de membrana M podem então ser alcançadas ao abrir as válvulas fechadas que estabelecem a conexão fluídica entre: - no primeiro nível de processamento E1: o a entrada EM de cada módulo de membrana M e a linha de entrada de alimentação LA, o a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M e a linha de transferência de retentado LTR, o entre a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M e a linha de coleta de permeado LCP, - no segundo nível de processamento E2: o a entrada EM de cada módulo de membrana M e a linha de entrada de transferência LET, o a saída de retentado SR de cada módulo de membrana M e a linha de coleta de retentado LCR, o a saída de permeado SP de cada módulo de membrana M e a linha de transferência de permeado LTP.[0184] The fluidic connections of each membrane module M can then be achieved by opening the closed valves that establish the fluidic connection between: - in the first processing level E1: o the EM input of each membrane module M and the input line supply line LA, o the retentate outlet SR of each membrane module M and the retentate transfer line LTR, o between the permeate outlet SP of each membrane module M and the permeate collection line LCP, - on the second level processing E2: o the EM input of each M membrane module and the LET transfer input line, o the SR retentate output of each M membrane module and the LCR retentate collection line, o the SP permeate output of each module M membrane and the LTP permeate transfer line.

[0185] Essas válvulas fechadas tornam-se então válvulas abertas.[0185] These closed valves then become open valves.

[0186] Os outros módulos de membrana M que não são reconectados permanecem então isolados.[0186] The other membrane modules M that are not reconnected then remain isolated.

[0187] Alternativamente, a transição do modo de permeado para o modo de retentado ao: - desconectar as entradas EM de pelo menos parte dos módulos de membrana M do primeiro nível de processamento E1 da linha de fornecimento LA e conectá-las à linha de entrada de transferência LET, atribuindo-as, assim, ao segundo nível de processamento E2 do modo de retentado, sendo isolada a outra parte, se existir, dos módulos de membrana M do primeiro nível de processamento E1; - desconectar as entradas EM de pelo menos uma parte dos módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2 da linha de entrada de transferência LET e conectá-las à linha de fornecimento LA, atribuindo-as, assim, ao primeiro nível de processamento E1 do modo de retentado, sendo isolada a outra parte, se existir, dos módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2.[0187] Alternatively, transition from permeate mode to retentate mode by: - disconnecting the EM inputs of at least part of the membrane modules M of the first processing level E1 of the supply line LA and connecting them to the supply line LET transfer input, thus assigning them to the second processing level E2 of the retentate mode, the other part, if any, being isolated from the membrane modules M of the first processing level E1; - disconnect the EM inputs of at least one part of the membrane modules M of the second processing level E2 from the LET transfer input line and connect them to the supply line LA, thereby assigning them to the first processing level E1 in retentate mode, with the other part, if any, of the membrane modules M of the second processing level E2 being isolated.

[0188] Alternativamente, a transição do modo de permeado para o modo de retentado ao: - desconectar a saída de retentado SR e a saída de permeado SP de pelo menos parte dos módulos de membrana M do primeiro nível de processamento E1 respectivamente da linha de coleta de retentado LCR e da linha de transferência de permeado LTP e conectá-las, respectivamente, à linha de transferência de retentado LTR e à linha de coleta de permeado LCP, atribuindo- as, desse modo, ao primeiro nível de processamento E1 do modo de permeado, sendo isolada a outra parte, se existir, dos módulos de membrana M do primeiro nível de processamento E1; - desconectar a saída de retentado SR e a saída de permeado SP de pelo menos parte dos módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2 respectivamente da linha de transferência de retentado LTR e da linha de coleta de permeado LCP e conectá-las, respectivamente, à linha de coleta de retentado LCR e à linha de transferência de permeado LTP, atribuindo-as, desse modo, ao segundo nível de processamento E2 do modo de retentado, sendo isolada a outra parte, se existir, dos módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2.[0188] Alternatively, the transition from permeate mode to retentate mode by: - disconnecting the SR retentate output and the SP permeate output of at least part of the membrane modules M of the first processing level E1 respectively from the LCR retentate collection and the LTP permeate transfer line and connect them respectively to the LTR retentate transfer line and the LCP permeate collection line, thereby assigning them to the first E1 processing level of mode of permeate, with the other part, if any, of the membrane modules M of the first processing level E1 being isolated; - disconnect the SR retentate outlet and the SP permeate outlet of at least part of the M membrane modules of the second processing level E2 respectively from the LTR retentate transfer line and the LCP permeate collection line and connect them respectively , the LCR retentate collection line and the LTP permeate transfer line, thereby assigning them to the second processing level E2 of the retentate mode, with the other part, if any, of the M membrane modules being isolated from the second processing level E2.

[0189] Assim, nessas duas alternativas, os módulos de membrana M reutilizados após a transição para o modo de retentado nunca são totalmente isolados, permitindo, desse modo, economia na operação de fechar e abrir válvulas.[0189] Thus, in these two alternatives, the membrane modules M reused after the transition to retentate mode are never fully isolated, thus allowing savings in the operation of closing and opening valves.

[0190] Tipicamente, o teor de CO2 no gás natural pode exigir uma superfície de membrana total exigida Sr, os módulos de membrana EM fornecendo uma superfície total disponível, quando a superfície de membrana total disponível exceder a superfície total exigida para a separação de CO2, então a pressão do permeado pode ser aumentada em qualquer um dos níveis de instalação. Este aumento de pressão pode ser obtido pelos compressores de reciclagem CompTR ou compressores de reinjeção CompTP.[0190] Typically, the CO2 content in natural gas may require a required total membrane surface area Sr, the EM membrane modules providing a total available surface area, when the total available membrane surface area exceeds the total surface area required for CO2 separation , then the permeate pressure can be increased at any of the installation levels. This pressure increase can be achieved by CompTR recycling compressors or CompTP reinjection compressors.

5. Process combining the method according to the first aspect of the invention and the method according to the second aspect of the invention.

[0191] O método de acordo com o primeiro aspecto da invenção e o método de acordo com o segundo aspecto da invenção podem ser combinados, ou seja, durante a operação de acordo com um ou outro dos modos operacionais, os módulos de membrana M podem ser reatribuídos a partir de um dos níveis de processamento para outro. O técnico no assinto será capaz de realizar todas as modalidades ao combinar as diferentes etapas descritas acima.[0191] The method according to the first aspect of the invention and the method according to the second aspect of the invention can be combined, that is, during operation according to one or the other of the operating modes, the membrane modules M can be reassigned from one of the processing levels to another. The on-site technician will be able to perform all modalities by combining the different steps described above.

Examples

[0192] Nos exemplos a seguir, as características e a composição inicial do gás natural a ser processado são apresentadas na Tabela 1 abaixo. O gás natural contém inicialmente cerca de 10% em mol. de CO2, então o teor de CO2 do gás natural é aumentado até 80% em mol. ao injetar CO2 no depósito.Tabela 1: Características e Composição Inicial do Gás Natural [0192] In the following examples, the characteristics and initial composition of the natural gas to be processed are presented in Table 1 below. Natural gas initially contains about 10 mol%. of CO2, then the CO2 content of the natural gas is increased up to 80 mol%. by injecting CO2 into the deposit.Table 1: Characteristics and Initial Composition of Natural Gas

[0193] MMSCFD significa "million standard cubic feet per day" (milhões de pés cúbicos padrão por dia) e vale 1177.17 Sm3/h a 15°C (59°F).[0193] MMSCFD stands for "million standard cubic feet per day" and is worth 1177.17 Sm3/h at 15°C (59°F).

[0194] Cn designando hidrocarbonetos com n carbono(s), 4+ referindo-se a hidrocarbonetos com 4 ou mais carbonos.[0194] Cn designating hydrocarbons with n carbon(s), 4+ referring to hydrocarbons with 4 or more carbons.

Example 1: Method Implementing Only Retentate Mode

[0195] A Fig. 7 mostra a evolução nas superfícies de membrana exigidas (na base 100, 100 sendo a superfície de membrana total exigida a ser instalada no início do processamento, para um gás contendo aproximadamente 10% em mol. de CO2) para o primeiro nível de processamento E1, o segundo nível de processamento E2 e a superfície de membrana efetiva total como uma função do teor de CO2 no gás a ser processado para o modo de retentado.[0195] Fig. 7 shows the evolution in required membrane surfaces (on a 100 basis, 100 being the total membrane surface required to be installed at the start of processing, for a gas containing approximately 10 mol% CO2) to the first processing level E1, the second processing level E2 and the total effective membrane surface as a function of the CO2 content in the gas to be processed for the retentate mode.

[0196] Pode-se observar que a superfície de membrana exigida do primeiro nível de processamento E1 aumenta de 2 para 34, permitindo assim uma melhor separação dos gases nesse nível, reduzindo assim a superfície de membrana para o segundo nível de processamento E2, que diminui de 98 para quase 0. A superfície de membrana total, portanto, diminui à medida que o teor de CO2 aumenta no gás a ser processado.[0196] It can be seen that the membrane surface required for the first processing level E1 increases from 2 to 34, thus allowing better separation of gases at this level, thus reducing the membrane surface for the second processing level E2, which decreases from 98 to almost 0. The total membrane surface therefore decreases as the CO2 content increases in the gas to be processed.

[0197] A unidade de membrana é composta por módulos de membrana com uma superfície determinada. Arbitrariamente, supõe-se que um módulo de membrana tenha uma superfície de 1 na base 100.[0197] The membrane unit is composed of membrane modules with a determined surface. Arbitrarily, a membrane module is assumed to have a surface area of 1 in base 100.

[0198] No caso em que não há reatribuição de módulos de membrana nem transição a partir do modo de retentado para modo de permeado, o número total de módulos de membrana a serem instalados é 98 para o segundo nível de processamento e 34 para o primeiro nível de processamento, o que equivale a um número total de 132 módulos de membrana a serem instalados.[0198] In the case where there is no reassignment of membrane modules or transition from retentate mode to permeate mode, the total number of membrane modules to be installed is 98 for the second processing level and 34 for the first processing level, which equates to a total number of 132 membrane modules to be installed.

[0199] Os benefícios do método que compreende as etapas de reatribuição de módulos de membrana no caso do modo de retentado são fáceis de entender. Referindo-nos novamente à Fig. 7, pode-se observar que a superfície de membrana efetiva total ao longo da vida útil de campo nunca excede o valor inicial (quando o gás a ser processado contém cerca de 10% em mol. de CO2). Assim, é possível reutilizar parte dos módulos de membrana atribuídos inicialmente ao segundo nível de processamento, que, no entanto, se tornam inúteis para esse nível de processamento, de modo a reatribuí-los ao primeiro nível de processamento, que precisa de mais e mais módulos de membrana.[0199] The benefits of the method that comprises the steps of reassigning membrane modules in the case of retentate mode are easy to understand. Referring again to Fig. 7, it can be seen that the total effective membrane surface over the field lifetime never exceeds the initial value (when the gas to be processed contains about 10 mol% CO2) . It is thus possible to reuse part of the membrane modules initially assigned to the second processing level, which, however, become useless for this processing level, in order to reassign them to the first processing level, which needs more and more membrane modules.

[0200] Assim, apenas 100 módulos de membrana devem ser instalados; pode-se observar que a reatribuição de módulos de membrana permite economizar 32 módulos de membrana em comparação com o processo sem reatribuição de módulos de membrana a partir de um nível para outro.[0200] Therefore, only 100 membrane modules must be installed; It can be seen that the reassignment of membrane modules allows saving 32 membrane modules compared to the process without reassignment of membrane modules from one level to another.

[0201] A Fig. 8 mostra a evolução da energia total consumida (na base 100, 100 sendo a energia consumida total máxima no modo de permeado no final da vida útil do depósito de óleo) pelo compressor de reciclagem no processo de membrana, mas também para o compressor de reinjeção para a reinjeção de CO2 no depósito.[0201] Fig. 8 shows the evolution of the total energy consumed (in base 100, 100 being the maximum total energy consumed in permeate mode at the end of the useful life of the oil deposit) by the recycling compressor in the membrane process, but also to the reinjection compressor for reinjecting CO2 into the tank.

[0202] A energia consumida pelo compressor de reinjeção aumenta porque a taxa de fluxo extraída de CO2 aumenta. Por outro lado, o fluxo a ser reciclado no segundo nível de processamento diminui porque a quantidade de hidrocarboneto no campo diminui e a separação de gases no primeiro nível de processamento é cada vez mais eficiente, explicando uma diminuição na energia consumida pelo compressor de reciclagem. A energia consumida total permanece geralmente estável durante toda a vida útil de campo.[0202] The energy consumed by the reinjection compressor increases because the CO2 extracted flow rate increases. On the other hand, the flow to be recycled in the second processing level decreases because the amount of hydrocarbon in the field decreases and the separation of gases in the first processing level is increasingly efficient, explaining a decrease in the energy consumed by the recycling compressor. The total energy consumed generally remains stable throughout the field lifetime.

Example 2: Method Implementing Only Permeate Mode

[0203] A Fig. 9 mostra a evolução nas superfícies de membrana exigidas (na base 100, que é a mesma base do Exemplo 1) para o primeiro nível de processamento E1, o segundo nível de processamento E2 e na superfície de membrana efetiva total e a superfície de membrana a ser instalada de acordo com o teor de CO2 no gás a ser processado para o modo de permeado.[0203] Fig. 9 shows the evolution in the required membrane surfaces (in base 100, which is the same base as in Example 1) for the first processing level E1, the second processing level E2 and the total effective membrane surface and the membrane surface to be installed according to the CO2 content in the gas to be processed for permeate mode.

[0204] A superfície de membrana do primeiro nível de processamento aumenta (com um máximo de cerca de 30% em relação ao valor inicial) e depois diminui com o aumento do teor de CO2 no gás a ser processado. A superfície de membrana mínima exigida é 37 e a superfície de membrana máxima exigida é 49 para o primeiro nível de processamento (base 100, isto é, a mesma base que a do Exemplo 1).[0204] The membrane surface of the first processing level increases (with a maximum of about 30% in relation to the initial value) and then decreases with the increase in the CO2 content in the gas to be processed. The minimum required membrane surface is 37 and the maximum required membrane surface is 49 for the first processing level (base 100, i.e., the same base as in Example 1).

[0205] A superfície de membrana do segundo nível de processamento aumenta, por sua vez, continuamente porque a quantidade de CO2 a ser removida aumenta ao longo do tempo de 1 a 28 (na base 100).[0205] The membrane surface of the second processing level in turn increases continuously because the amount of CO2 to be removed increases over time from 1 to 28 (in base 100).

[0206] Assim, a superfície de membrana total a ser instalada se não houver uma reatribuição de módulos de membrana a partir de um nível de processamento para outro é 77 (base 100).[0206] Thus, the total membrane surface to be installed if there is no reassignment of membrane modules from one processing level to another is 77 (base 100).

[0207] A superfície de membrana a ser instalada para esse processo é menor que a do Exemplo 1.[0207] The membrane surface to be installed for this process is smaller than that of Example 1.

[0208] Referindo-nos novamente à Fig. 9, pode-se observar que a superfície de membrana efetiva total ao longo da vida útil de campo nunca excede 67 (base 100). Assim, é possível reutilizar parte dos módulos de membrana que são atribuídos inicialmente ao primeiro nível de processamento, mas se tornam desnecessários para esse nível de processamento, de modo a reatribuí-los ao segundo nível de processamento, que precisa de mais e mais módulos de membrana.[0208] Referring again to Fig. 9, it can be seen that the total effective membrane surface over the field lifetime never exceeds 67 (base 100). Thus, it is possible to reuse part of the membrane modules that are initially assigned to the first processing level, but become unnecessary for this processing level, in order to reassign them to the second processing level, which needs more and more membrane modules. membrane.

[0209] Assim, pode-se observar que a reatribuição de módulos de membrana permite economizar 10 módulos de membrana (sempre se assume que um módulo de membrana tem uma superfície de 1 na base 100).[0209] Thus, it can be seen that the reassignment of membrane modules allows saving 10 membrane modules (it is always assumed that a membrane module has a surface area of 1 in base 100).

[0210] A energia consumida aumenta ao longo do tempo, conforme mostrado na Fig. 10, que mostra a evolução da energia total consumida pelo compressor de reciclagem no processo de membrana, mas também para o compressor de reinjeção para a reinjeção de CO2 no campo.[0210] The energy consumed increases over time, as shown in Fig. 10, which shows the evolution of the total energy consumed by the recycling compressor in the membrane process, but also for the reinjection compressor for the reinjection of CO2 in the field .

[0211] A energia consumida aumenta significativamente ao longo da vida útil de campo. Inicialmente, é menor que a energia consumida no Exemplo 1 e depois se torna maior quando o CO2 contido no gás a ser processado excede cerca de 44% em mol.[0211] The energy consumed increases significantly over the lifetime of the field. Initially, it is less than the energy consumed in Example 1 and then becomes greater when the CO2 contained in the gas to be processed exceeds about 44 mol%.

Example 3: Method comprising Reassignment Steps for Reassignment of Membrane Modules and a Transfer Step from Permeate Mode to Retentate Mode

[0212] Conforme mostrado na Tabela 2 abaixo, a instalação I que implementa o método compreende 66 módulos de membrana M (na base 100, que é a mesma base que no Exemplo 1).Tabela 2: Evolução da Distribuição nos módulos de membrana M e do modo operacional da instalação I dependendo do teor de CO2 no gás natural a ser processado. [0212] As shown in Table 2 below, installation I that implements the method comprises 66 membrane modules M (in base 100, which is the same base as in Example 1). Table 2: Evolution of the Distribution in membrane modules M and the operational mode of the installation I depending on the CO2 content in the natural gas to be processed.

[0213] Entre 10% em mol. e 20% em mol. de CO2 no gás natural a ser processado, a instalação I opera de acordo com o modo de permeado, 46 módulos de membrana M são atribuídos ao primeiro nível de processamento E1, 6 módulos de membrana M são atribuídos ao segundo nível de processamento E2 e 14 módulos de membrana M são isolados, isto é, eles não estão conectados de maneira fluida.[0213] Between 10 mol%. and 20 mol%. of CO2 in the natural gas to be processed, installation I operates according to the permeate mode, 46 membrane modules M are assigned to the first processing level E1, 6 membrane modules M are assigned to the second processing level E2 and 14 M membrane modules are isolated, that is, they are not fluidly connected.

[0214] Quando o teor de CO2 excede 20% em mol, 3 módulos de membrana M isolados são reatribuídos para o primeiro nível de processamento E1 e 4 módulos de membrana M isolados são reatribuídos para o segundo nível de processamento E2.[0214] When the CO2 content exceeds 20 mol%, 3 isolated M membrane modules are reassigned to the first E1 processing level and 4 isolated M membrane modules are reassigned to the second E2 processing level.

[0215] Acima de 30% em mol, um módulo de membrana isolado M é reatribuído para o primeiro nível de processamento E1 e 6 módulos de membrana isolados M são reatribuídos para o segundo nível de processamento E2, todos os módulos de membrana M são então usados.[0215] Above 30 mol%, one isolated membrane module M is reassigned to the first processing level E1 and 6 isolated membrane modules M are reassigned to the second processing level E2, all membrane modules M are then used.

[0216] Quando o teor de CO2 no gás a ser processado atinge 44% em mol, uma etapa de transferência para transferir a partir do modo de permeado (50 módulos de membrana M no primeiro nível de processamento E1 e 16 módulos de membrana M no segundo nível de processamento E2 do modo de permeado) para o modo de retentado (16 módulos de membrana M no primeiro nível de processamento E1 e 50 módulos de membrana M no segundo nível de processamento E2 do modo de retentado) é realizada ao trocar os níveis de processamento. Esta etapa é seguida por uma etapa de reatribuição de um módulo de membrana M a partir do segundo nível de processamento E2 para o primeiro nível de processamento E1. Assim, a partir de um teor de 44% em mol. até 60% em mol, 17 módulos de membrana M são atribuídos ao primeiro nível de processamento E1 e 49 módulos de membrana M são atribuídos ao segundo nível de processamento E2.[0216] When the CO2 content in the gas to be processed reaches 44 mol%, a transfer step to transfer from the permeate mode (50 membrane modules M in the first processing level E1 and 16 membrane modules M in the second processing level E2 of permeate mode) to retentate mode (16 membrane modules M in the first processing level E1 and 50 membrane modules M in the second processing level E2 of retentate mode) is performed by switching levels of processing. This step is followed by a step of reassigning a membrane module M from the second processing level E2 to the first processing level E1. Thus, from a content of 44 mol%. up to 60 mol%, 17 M membrane modules are assigned to the first E1 processing level and 49 M membrane modules are assigned to the second E2 processing level.

[0217] Alternativamente, a etapa de reatribuição de um módulo de membrana M pode ser executada antes da etapa de transição a partir do modo de permeado para o modo de retentado. Assim, um módulo de membrana M do primeiro nível de processamento E1 é reatribuído para o segundo nível de processamento E2 e, em seguida, os dois níveis de processamento são invertidos para realizar a transição a partir do modo de permeado para o modo de retentado.[0217] Alternatively, the step of reassigning a membrane module M can be performed before the transition step from the permeate mode to the retentate mode. Thus, a membrane module M from the first processing level E1 is reassigned to the second processing level E2 and then the two processing levels are reversed to realize the transition from the permeate mode to the retentate mode.

[0218] Quando o teor de CO2 excede 60%, 7 módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2 são reatribuídos para o primeiro nível de processamento E1 e 14 módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2 são isolados.[0218] When the CO2 content exceeds 60%, 7 membrane modules M from the second processing level E2 are reassigned to the first processing level E1 and 14 membrane modules M from the second processing level E2 are isolated.

[0219] Acima de 70% de CO2, 5 módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2 são reatribuídos para o primeiro nível de processamento E1 e 8 módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2 são isolados.[0219] Above 70% CO2, 5 membrane modules M from the second processing level E2 are reassigned to the first processing level E1 and 8 membrane modules M from the second processing level E2 are isolated.

[0220] Alternativamente, 5 módulos de membrana M isolados são atribuídos para o primeiro nível de processamento E1 e 13 módulos de membrana M do segundo nível de processamento E2 são isolados.[0220] Alternatively, 5 isolated M membrane modules are assigned to the first E1 processing level and 13 M membrane modules of the second E2 processing level are isolated.

[0221] Conforme ilustrado na Fig. 5, o uso combinado dos dois modos operacionais, bem como a transferência dos módulos de membrana M a partir de um nível de processamento para outro, permite limitar a superfície de membrana total instalada a 66 (na base 100) e uma utilização ótima da superfície de membrana total da instalada.[0221] As illustrated in Fig. 5, the combined use of the two operating modes, as well as the transfer of membrane modules M from one processing level to another, allows limiting the total installed membrane surface to 66 (on the base 100) and optimal use of the total installed membrane surface.

[0222] De fato, no caso em que os módulos de membrana M não eram reatribuíveis, a fim de realizar o processamento acima, seriam necessários 50 módulos de membrana no primeiro nível de processamento e 49 no segundo nível de processamento, para um total de 99 módulos de membrana necessários. Assim, é alcançado um ganho de 33%.[0222] In fact, in the case where the membrane modules M were not reassignable, in order to carry out the above processing, 50 membrane modules would be required in the first processing level and 49 in the second processing level, for a total of 99 membrane modules required. Thus, a gain of 33% is achieved.

[0223] Além disso, a otimização da superfície de membrana instalada induz uma qualidade de separação de gás mais alta do que a exigida.[0223] Furthermore, optimization of the installed membrane surface induces a higher gas separation quality than required.

[0224] Conforme ilustrado na Fig. 6, o uso combinado dos dois modos operacionais, bem como a transferência dos módulos de membrana M a partir de um nível para outro, permite limitar a energia total consumida, isto é, a energia total exigida para executar o método. De fato, a energia total consumida é menor que a dos Exemplos 1 e 2.[0224] As illustrated in Fig. 6, the combined use of the two operating modes, as well as the transfer of membrane modules M from one level to another, allows limiting the total energy consumed, that is, the total energy required to execute the method. In fact, the total energy consumed is less than that of Examples 1 and 2.

[0225] Além disso, deve-se notar que o número de módulos de membrana para cada um dos dois níveis de processamento é alterado em etapas. De fato, não é realista que a mudança no número de módulos de membrana seja contínua, dada a superfície de membrana fixa disponibilizada por cada módulo de membrana. Esta mudança incremental é mostrada na Tabela 2 acima e na Fig. 5 (vide curvas mostrando "escadas").[0225] Furthermore, it should be noted that the number of membrane modules for each of the two processing levels is changed in steps. In fact, it is unrealistic for the change in the number of membrane modules to be continuous, given the fixed membrane surface made available by each membrane module. This incremental change is shown in Table 2 above and in Fig. 5 (see curves showing "stairs").

[0226] Deve-se notar que essa alteração passo a passo induz um excesso na superfície de membrana, levando a uma qualidade de separação de gás mais alta do que o exigido. Assim, a fim de atender às especificações mais comuns sobre o gás coletado no final do processamento (5% em mol. de CO2) e sobre o gás a ser reinjetado (95% em mol. de CO2), um bypass pode ser implementado. Este pode ser um bypass do primeiro nível de processamento no modo de retentado a fim de esgotar o CO2 contido no gás a ser reinjetado e/ou um bypass do segundo nível de processamento, ainda no modo de retentado, a fim de enriquecer o gás coletado no final do processamento com CO2.[0226] It should be noted that this step-by-step change induces an excess on the membrane surface, leading to a higher gas separation quality than required. Thus, in order to meet the most common specifications on the gas collected at the end of processing (5 mol% CO2) and on the gas to be reinjected (95 mol% CO2), a bypass can be implemented. This may be a bypass of the first processing level in retentate mode in order to exhaust the CO2 contained in the gas to be reinjected and/or a bypass of the second processing level, still in retentate mode, in order to enrich the collected gas. at the end of CO2 processing.

[0227] Por exemplo, para o teor de CO2 no gás a ser processado entre 70% em mol. e 80% em mol., 29 módulos de membrana são usados no primeiro nível de processamento e 15 módulos de membrana são usados no segundo nível de processamento. Para um teor de CO2 a 70% em mol. no gás a ser processado, as especificações são atendidas para o gás a ser reinjetado e o gás coletado no final do processamento. Quando esse teor atinge 80% em mol., as especificações esperadas são excedidas: o gás a ser reinjetado contém mais de 96% em mol. CO2 em vez de 95% em mol. e o gás coletado no final do processamento contém apenas 2.4% em mol. CO2 em vez de 5% em mol. Ao implementar um bypass de 3.7% do gás que chega à entrada do primeiro nível de processamento e 23.1% do gás que chega à entrada do segundo nível de processamento, as especificações são novamente atendidas sem alterar a superfície de membrana usada.[0227] For example, for the CO2 content in the gas to be processed between 70 mol%. and 80 mol%, 29 membrane modules are used in the first processing level and 15 membrane modules are used in the second processing level. For a CO2 content of 70 mol%. in the gas to be processed, the specifications are met for the gas to be reinjected and the gas collected at the end of processing. When this content reaches 80 mol%, the expected specifications are exceeded: the gas to be reinjected contains more than 96 mol%. CO2 instead of 95 mol%. and the gas collected at the end of processing contains only 2.4 mol%. CO2 instead of 5 mol%. By implementing a bypass of 3.7% of the gas arriving at the inlet of the first processing level and 23.1% of the gas arriving at the inlet of the second processing level, specifications are again met without changing the membrane surface used.

[0228] Além disso, a superfície de membrana total a ser instalada de acordo com o Exemplo 3 e, portanto, implementada, corresponde a 66 (na base 100), enquanto a superfície exigida resulta em superfícies não utilizadas aparecendo passo a passo, uma vez que as superfícies exigidas são menores que a superfície de membrana total a ser instalada. Os módulos de membrana correspondentes a essa diferença são então isolados e desativados e formam um ativo não explorado. Portanto, é benéfico fazer uso dessas superfícies não utilizadas. É então possível atuar sobre a pressão do permeado na(s) saída(s) de um ou ambos os níveis de processamento, a fim de atender às especificações do gás ácido e do gás processado, mantendo uma superfície de membrana constante (etapa) e limitando a energia consumida.[0228] Furthermore, the total membrane surface to be installed according to Example 3 and therefore implemented, corresponds to 66 (in base 100), while the required surface results in unused surfaces appearing step by step, a since the required surfaces are smaller than the total membrane surface to be installed. The membrane modules corresponding to this difference are then isolated and deactivated and form an unexploited asset. Therefore, it is beneficial to make use of these unused surfaces. It is then possible to act on the permeate pressure at the outlet(s) of one or both processing levels in order to meet sour gas and process gas specifications, maintaining a constant membrane surface (step) and limiting the energy consumed.

[0229] A tabela 3 a seguir ilustra essa opção: para 70% em mol. de CO2 no gás a ser processado, são exigidos 52 módulos de membrana e a energia total consumida é de 56.1 (na base 100). Quando o teor de CO2 atinge 80% em mol, os 52 módulos de membrana são mantidos em uso e a pressão do permeado (inicialmente ajustada em 1.8 bar, vide penúltima coluna) dos dois níveis de processamento é aumentada (5.4 bar e 2.2 bar, respectivamente para o primeiro e o segundo níveis de processamento, vide a última coluna). É exigido um bypass de 7% do gás no primeiro nível de processamento para atender à especificação do gás a ser reinjetado. No final, a energia consumida é reduzida em 16%. Deve- se observar que esse cálculo é feito a título de ilustração em uma única etapa, mas o princípio permanece o mesmo para todas as etapas, a economia de energia será em média maior.Tabela 3: Exemplo de uso de toda a superfície de membrana implementada e otimização da pressão do permeado. [0229] Table 3 below illustrates this option: for 70 mol%. of CO2 in the gas to be processed, 52 membrane modules are required and the total energy consumed is 56.1 (in base 100). When the CO2 content reaches 80 mol%, the 52 membrane modules are kept in use and the permeate pressure (initially set at 1.8 bar, see penultimate column) of the two processing levels is increased (5.4 bar and 2.2 bar, respectively for the first and second processing levels, see the last column). A 7% gas bypass is required in the first processing level to meet the specification of the gas to be reinjected. In the end, the energy consumed is reduced by 16%. It should be noted that this calculation is done for illustration purposes in a single step, but the principle remains the same for all steps, the energy savings will be on average greater. Table 3: Example of using the entire membrane surface implemented and optimization of permeate pressure.

Claims

1. Method for processing a natural gas containing carbon dioxide in an installation (I) comprising a plurality of membrane modules (M), characterized by the fact that part of the membrane modules (M) being assigned to a first level of processing (E1) that defines a membrane surface and another part of the membrane modules (M) being assigned to a second processing level (E2) that defines a membrane surface, the first processing level (E1) and the second level of processing (E2) being fluidly connected in retentate series or permeate series, where, when the evolution in operating conditions results in one of the processing levels requiring less membrane surface for gas processing and the other level of processing requiring more membrane surface for gas processing, then the method comprises a reassignment step, reassigning at least one assigned membrane module (M) from the processing level requiring less membrane surface to the processing level which requires more membrane surface.

2. Method according to claim 1, characterized by the fact that the number of membrane modules (M) from the level requiring less membrane surface to be reassigned to the level requiring more membrane surface depends on the content of carbon dioxide carbon in natural gas, especially the increase in its content.

3. Method according to claim 2, characterized by the fact that the number of membrane modules (M) from the level that requires less membrane surface to be reassigned to the level that requires more membrane surface depends on the evolution in pressure of the natural gas.

4. Method for processing according to any one of claims 1 to 3, characterized by the fact that the two processing levels are fluidly connected in series of retentates, and in which the installation (I) additionally comprises: - a line natural gas supply (LA); - a transfer input line (LET); - a permeate collection line (LCP); - a retentate collection line (LCR); - a permeate transfer line (LTP); - a retentate transfer line (LTR); each of the membrane modules (M) comprising an inlet (EM), a permeate outlet (SP) and a retentate outlet (SR); wherein, at the first processing level (E1), all module inputs (EM) are fluidly connected to the supply line (LA), all permeate outputs (SP) are fluidly connected to the collection line permeate (LCP), and all retentate outlets (SR) are fluidly connected to the retentate transfer line (LTR), the latter being fluidly connected to the transfer inlet line (LET); wherein, at the second processing level (E2), all module inputs (EM) are fluidly connected to the transfer input line (LET), all retentate outputs (SR) are fluidly connected to the line retentate collection line (LCR), and all permeate outlets (SP) are fluidly connected to the permeate transfer line (LTP), the latter being fluidly connected to the supply line (LA); where the membrane surface required for the first processing level (E1) increases and the membrane surface required for the second processing level (E2) decreases, the reassignment step from the second processing level (E2) to the first processing level (E1) comprising: fluidly disconnecting the inlet (EM), the retentate outlet (SR) and the permeate outlet (SP) of the membrane module(s) (M) to be( in) reassigned; fluidly connect the input (EM) of the membrane module(s) (M) to be reassigned to the supply line (LA); fluidly connect the permeate outlet (SP) of the membrane module(s) (M) to be reassigned to the permeate collection line (LCP), and fluidly connect the outlet retentate (SR) of the membrane module(s) (M) to be reassigned to the retentate transfer line (LTR).

5. Method for processing according to any one of claims 1 to 3, characterized by the fact that the two processing levels are fluidly connected in permeate series, and wherein the installation (I) additionally comprises: - a natural gas supply line (LA); - a transfer input line (LET); - a permeate collection line (LCP); - a retentate collection line (LCR); - a permeate transfer line (LTP); - a retentate transfer line (LTR); - each of the membrane modules (M) comprising an inlet (EM), a permeate outlet (SP) and a retentate outlet (SR); wherein, at the first processing level (E1), all module inputs (EM) are fluidly connected to the supply line (LA), all retentate outputs (SR) are fluidly connected to the collection line retentate (LCR), and all permeate outlets (SP) are fluidly connected to the permeate transfer line (LTP), the latter being fluidly connected to the transfer inlet line (LET); wherein, at the second processing level (E2), all module inputs (EM) are fluidly connected to the transfer input line (LET), all permeate outputs (SP) are fluidly connected to the line permeate collection system (LCP), and all retentate outlets (SR) are fluidly connected to the retentate transfer line (LTR), the latter being fluidly connected to the supply line (LA); where the membrane surface required for the second processing level (E2) increases and the membrane surface required for the first processing level (E1) decreases, the reassignment step from the first processing level (E1) to the second processing level (E2) comprising: fluidly disconnecting at the inlet (EM), permeate outlet (SP) and retentate outlet (SR) of at least one membrane module (M) to be reassigned; fluidly connect the input (EM) of the one or more membrane module(s) (M) to be reassigned to the transfer input line (LET); fluidly connect the retentate output (SR) of the membrane module(s) (M) to be reassigned to the retentate transfer line (LTR), and fluidly connect the output of permeate (SP) from the membrane module(s) (M) to be reassigned to a permeate collection line (LCP).

6. Method for processing a natural gas containing carbon dioxide in an installation (I) comprising membrane modules (M), characterized by the fact that part of the membrane modules (M) being assigned to a first processing level (E1 ) defining a membrane surface and another part of the membrane modules (M) being assigned to a second processing level (E2) defining a membrane surface; in a retentate mode, the first processing level (E1) and the second processing level (E2) being fluidly connected in series of retentates; in a permeate mode, the first processing level (E1) and the second processing level (E2) being fluidly connected in permeate series; - the processing of natural gas is carried out according to the retentate mode, then when the carbon dioxide content present in the natural gas reaches a certain value, the processing of natural gas is carried out according to the permeate mode, or - The processing of natural gas is carried out according to the permeate mode, so when the carbon dioxide content present in the natural gas reaches a certain value, the processing of natural gas is carried out according to the retentate mode.

7. Method for processing according to claim 6, characterized by the fact that the installation (I) comprises: - a natural gas supply line (LA); - a transfer input line (LET); - a permeate collection line (LCP); - a retentate collection line (LCR); - a permeate transfer line (LTP); - a retentate transfer line (LTR); each of the membrane modules (M) comprising an inlet (EM), a permeate outlet (SP) and a retentate outlet (SR); the first processing level and the second processing level being in permeate series so that: in the first processing level (E1), all module inputs (EM) are fluidly connected to the supply line (LA), all retentate outlets (SR) are fluidly connected to the retentate collection line (LCR), and all permeate outlets (SP) are fluidly connected to the permeate transfer line (LTP), the latter being fluidly connected to the transfer input line (LET); At the second processing level (E2), all module inputs (EM) are fluidly connected to the transfer input line (LET), all permeate outputs (SP) are fluidly connected to the transfer collection line permeate (LCP), and all retentate outlets (SR) are fluidly connected to the retentate transfer line (LTR), the latter being fluidly connected to the supply line (LA); whereby switching from permeate mode to retentate mode is carried out as follows: fluidly disconnecting the inlet (EM), the permeate outlet (SP) and the retentate outlet (SR) of the membrane modules ( M); and fluidly connecting the inlet (EM), the permeate outlet (SP) and the retentate outlet (SR) of at least part of the membrane modules (M), so that: at the first processing level (E1) , all module inputs (EM) are fluidly connected to the supply line (LA), all permeate outputs (SP) are fluidly connected to the permeate collection line (LCP), and all retentate (SR) are fluidly connected to the retentate transfer line (LTR), the latter being fluidly connected to the transfer input line (LET); at the second processing level (E2), all module inputs (EM) are fluidly connected to the transfer input line (LET), all retentate outputs (SR) are fluidly connected to the transfer input line (LET), all retentate outputs (SR) are fluidly connected to the transfer input line (E2), retentate (LCR), and all permeate outlets (SP) are fluidly connected to the permeate transfer line (LTP), the latter being fluidly connected to the supply line (LA).

8. Method for processing according to any one of claims 2 to 5 and 7, characterized in that it further comprises compressing the permeate collected in the permeate transfer line (LTP).

9. Method for processing according to any one of claims 2 to 5, 7 and 8, characterized in that it further comprises compressing the permeate collected in the permeate collection line (LCP).

10. Method for processing according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the carbon dioxide content in the natural gas requires a required total membrane surface Sr, the membrane modules (M) providing a total surface available, wherein, when the total available membrane surface exceeds the total surface required for CO2 separation, the permeate pressure being increased at any of the plant's processing levels (I).

11. Method for processing according to claim 8 or 9, characterized by the fact that the increase in permeate pressure is achieved by: - decreasing the rotational speed of a compressor; or - orientation of the blades of a compressor.

12. Installation (I) for processing natural gas containing carbon dioxide, characterized by the fact that it comprises: - a natural gas supply line (LA); - a transfer input line (LET); - a permeate collection line (LCP); - a retentate collection line (LCR); - a permeate transfer line (LTP); - a retentate transfer line (LTR); a plurality of membrane modules (M), each of the membrane modules (M) comprising an input (EM) fluidly connectable to the supply line (LA) and the transfer input line (LET), a retentate (SR) fluidly connectable to the retentate collection line (LCR) and the retentate transfer line (LTR), and a permeate outlet (SP) fluidly connectable to the permeate collection line (LCP) and to the permeate transfer line (LTP), each of the membrane modules (M) being fluidly isolatable with respect to the lines; and a valve system (SV) adapted to assign part of the membrane modules (M) to a first processing level (E1) and another part of the membrane modules (M) to a second processing level (E2) so that : according to a retentate mode in retentate series: at the first processing level (E1), all module inputs (EM) are fluidly connected to the supply line (LA), all permeate outputs (SP ) are fluidly connected to the permeate collection line (LCP), and all retentate outlets (SR) are fluidly connected to the retentate transfer line (LTR), the latter being fluidly connected to the transfer input (LET); at the second processing level (E2), all module inputs (EM) are fluidly connected to the transfer input line (LET), all retentate outputs (SR) are fluidly connected to the transfer input line (LET), all retentate outputs (SR) are fluidly connected to the transfer input line (E2), retentate (LCR), and all permeate outlets (SP) are fluidly connected to the permeate transfer line (LTP), the latter being fluidly connected to the supply line (LA); according to a permeate mode in permeate series: at the first processing level (E1), all module inputs (EM) are fluidly connected to the supply line (LA), all retentate outputs (SR) are fluidly connected to the retentate collection line (LCR), and all permeate outlets (SP) are fluidly connected to the permeate transfer line (LTP), the latter being fluidly connected to the inlet line transfer (LET); At the second processing level (E2), all module inputs (EM) are fluidly connected to the transfer input line (LET), all permeate outputs (SP) are fluidly connected to the transfer collection line permeate (LCP), and all retentate outlets (SR) are fluidly connected to the retentate transfer line (LTR), the latter being fluidly connected to the supply line (LA).