BRPI0803635A2 - sistema para transporte de gás natural adsorvido e métodos de operação de armazenamento - Google Patents

Abstract

relatado na da presente invenção, um sistema para transporte de gás natural adsorvido em vários sistemas de transporte como, por exemplo, navios, trens, caminhões ou em módulos transportados em "containers". O sistema de transporte de gás natural adsorvido compreende basicamente um tanque de armazenamento (1) para gás adsorvido, isolado termicamente, um dispositivo térmico (2) agregado ao tanque de armazenamento (1), o qual tem a finalidade de controlar a temperatura do tanque de armazenamento (1) e um dispositivo de geração de frio (3). Métodos de operação de armazenamento também fazem parte do escopo da presente invenção.

Description

SISTEMA PARA TRANSPORTE DE GÁS NATURAL ADSORVIDO EMÉTODOS DE OPERAÇÃO DE ARMAZENAMENTO

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção encontra seu campo de aplicação dentre ossistemas para transportar gás natural, mais especificamente paratransporte de gás natural por navios, caminhões, trens, ou em módulos de"containers", mais particularmente para o transporte de gás naturaladsorvido em um elemento adsorvedor. Métodos de operação dearmazenamento também são apresentados.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

O estado da técnica atual ensina três métodos para transporte degás natural.

Será tomado como ambiente exemplar, daqui por diante, otransporte envolvendo corpos d'água.

Um primeiro método para o transporte de gás natural é realizado pormeio de um duto submarino.

Um segundo método para transporte de gás natural é realizado pormeio de um transporte naval onde o gás natural encontra-se em estadolíquido, daqui por diante referenciado alternativamente pela sigla GNL.

Um terceiro método para transporte de gás natural é realizado pormeio de uma barcaça ou sob o convés de um navio sob a forma de gásnatural comprimido, daqui por diante referenciado alternativamente pelasigla GNC.

Cada um dos métodos citados tem vantagens e desvantagensinerentes a cada procedimento.

O sistema GNL aumenta em muito a densidade do combustível, noentanto, permite um número relativamente pequeno, por exemplo, denavios para transportar grandes volumes de gás natural por longasdistâncias. O sistema de gás natural liqüefeito requer um grandeinvestimento em instalações de liquefação no ponto de embarque, nonavio de transporte e de regaseificação no ponto de entrega. Em várioscasos o custo para a construção de instalações de gás natural liqüefeito éalto demais para se tornar uma opção viável. Em outras instâncias, aspolíticas de risco envolvidas na carga e descarga podem tornar asdespesas com instalações inaceitáveis.

A principal característica do modal de transporte de gás naturalliqüefeito é o alto custo das instalações em terra que, em rotas curtas,torna o modal pouco competitivo economicamente.

Não bastasse o que já foi relatado até aqui, é muito difícil e caroencontrar e adquirir pontos com permissão para instalações de carga edescarga de gás natural liqüefeito em terra firme. Além disso, fica oespaço necessário requerido para os tanques de importação, bombas,vaporizadores, providenciar em torno dos tanques de estocagem, largasáreas de segurança, vasos de manipulação e equipamentos sobre o solo.

As instalações de importação de gás natural liqüefeito consomemparte do gás natural e também energia elétrica para o bombeamento destegás natural liqüefeito desde o estoque e vaporização do material para ossistemas de distribuição de gás.

Gás natural comprimido pode ser transportado por meio de barcaçasou sob o convés de um navio. Para aumentar a atratividade econômica, oGNC é resfriado a uma temperatura de -30°C e a uma pressãoaproximada na faixa entre 95 bar e 125 bar, dependente da composiçãodo gás.

O GNC, geralmente, é colocado no interior de vasos de pressãocontidos em um compartimento de carga isolado no navio. Instalações derefrigeração de carga não são encontradas no navio quando o gás éarmazenado sem controle de temperatura e a pressão é em torno de250 bar.

No caso de barcaças, uma desvantagem no uso deste sistema érequerer muito tempo para a conexão ou desconexão das barcaças nospontos de carregamento e descarregamento.

Uma desvantagem inclui a limitada autonomia das barcaças, queafeta de maneira adversa a confiabilidade e aumenta custos.

Adicionalmente, as barcaças não são confiáveis em condições demar agitado.

A quantidade de equipamentos e a complexidade em termos deinterconexões do sistema de distribuição e do sistema de válvulas embarcaças de transporte de gás guardam uma relação direta com o númerode cilindros individuais levados a bordo da barcaça. Mantendo a relação,despesas são associadas com o sistema de distribuição e de válvulas queconectam os cilindros de gás.

Desta forma, há uma necessidade crescente de encontrar um meiode estocagem para o gás natural comprimido que apresente grandecapacidade de armazenamento e simplificação do sistema de distribuiçãoe de válvulas.

Gás natural, quando substancialmente metano, apresenta um baixopeso molecular e ocupa um grande volume por unidade de pesocomparado a combustíveis líquidos.

Desta forma, a redução do volume de gás natural é necessária paraa maioria das aplicações práticas nas quais o gás natural é usado comoum combustível.

Os métodos para redução de volume podem incluir oarmazenamento a alta pressão, a liquefação e estocagem a baixastemperaturas e a adsorção em sólidos.

O carvão ativado convencional é conhecido por ter uma capacidaderazoável de adsorção de gás natural, porém, há a necessidade deadsorção de altas quantidades para que seja empregado comercialmentecom sucesso.

Na técnica encontram-se tentativas para adsorção de gás naturalem zeólitas orgânicas, mas a capacidade é pequena.Peneiras moleculares de carbono têm recebido uma atençãoespecial na adsorção de gás natural.

Persiste na técnica a necessidade de transportar gás naturaladsorvido em grandes quantidades, com uma metodologia simples eequipamento associado simplificado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

É objetivo da presente invenção, um sistema para transporte de gásnatural adsorvido em vários sistemas de transporte como, por exemplo,navios, trens, caminhões ou em módulos transportados em "containers",termo na língua inglesa para recipientes de grande porte, que seráutilizado ao longo de todo o relatório daqui por diante e entre aspas.Métodos de operação de armazenamento também fazem parte do escopoda presente invenção.

Particularmente o sistema traz as vantagens de requerer menorpressão de operação, reservatórios de armazenamento mais leve, emelhora na flexibilidade geométrica que reduz volumes mortos no sistemade transporte.

Em relação especificamente à menor pressão requerida, o gásnatural adsorvido, daqui por diante referenciado alternativamente pelasigla GNA, apresenta menor risco operacional quando comparado aosoutros sistemas de armazenamento já abordados anteriormente.

O objetivo acima mencionado é alcançado por meio de um sistemade transporte de gás natural adsorvido que compreende basicamente umtanque de armazenamento para gás adsorvido, isolado termicamente, umdispositivo térmico agregado ao tanque de armazenamento, o qual tem afinalidade de controlar a temperatura do tanque de armazenamento e umdispositivo de geração de frio.

O sistema da presente invenção, assim como os sistemas paraarmazenamento de GNC ou GNL, possui uma etapa de condicionamentodo gás para ajuste da composição do gás natural às especificações deprojeto e às normas vigentes de armazenamento e transporte, porémapresenta flexibilidade para o armazenamento de gás que inclui no escopoda invenção três métodos de operação de armazenamento.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

As características do sistema para transportar gás naturaladsorvido, assim como os métodos de operação de armazenamento,objetos da presente invenção, serão mais bem compreendidos a partir dadescrição detalhada que se fará a seguir, a mero título de exemplo,associada aos desenhos abaixo referenciados, os quais são parteintegrante do presente relatório.

A Figura 1 é uma representação gráfica de curvas de volumearmazenado (VA/) versus pressão (P), para várias temperaturas (T).

A Figura 2 é uma representação gráfica comparativa, de curvas decomportamento típico do volume armazenado (VA/) versus pressão (P),para temperaturas (T), inferiores à ambiente.

A Figura 3 é uma representação gráfica de algumas isotermastípicas de equilíbrio de metano para um mesmo tipo de carvão ativado.

A Figura 4 é uma representação de um exemplo de reservatóriopara armazenamento de gás natural adsorvido segundo a presenteinvenção.

A Figura 5 é uma representação de um cenário típico para umesquema de produção de gás, no qual o reservatório pode conterdiferentes teores de gás, a saber: baixo teor (gás pobre), médio teor (gásmédio) ou alto teor (gás rico).

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A descrição detalhada do sistema para transporte de gás naturaladsorvido, assim como os métodos de operação de armazenamento,objetos da presente invenção, será feita de acordo com a identificação doscomponentes que o formam, com base nas figuras anteriormentedescritas.Refere-se a presente invenção a um sistema para transportar gásnatural adsorvido em vários sistemas de transporte como navios, trens,caminhões ou em módulos transportados em "containers". Métodos para aoperação de armazenamento do sistema da presente invenção tambémsão descritos e fazem parte do escopo da invenção.

Preliminarmente, deve ser esclarecido que:

V/V - volume de armazenamento, em Nm3 / m3;P - pressão, em bar;T - temperatura, em graus Celsius;M - massa de excesso adsorvida específica, em gramas;q - quantidade adsorvida, em gramas / gramas.

O gás natural poderá ser referido daqui por diante, alternativamente,pelo termo adsorbato. Leito de carvão ativado poderá ser referido daquipor diante, alternativamente, pelo termo adsorvente.

A adsorção de gás natural em um leito de carvão ativadocaracteriza-se pelo aumento espontâneo da concentração das moléculasdo adsorbato sobre a superfície do adsorvente, sem envolvimento dereação química.

Este fenômeno tem sua origem em forças não balanceadasexistentes na superfície do adsorvente. A superfície do adsorventecorresponde à sua área externa e à área interna dos poros acessíveis aoadsorbato. Por se tratar de um fenômeno espontâneo, a variação daenergia livre de Gibbs superficial é negativa, como pode ser observado narelação (a) a seguir:

<formula>formula see original document page 7</formula>

onde:

G - Energia livre de Gibbs;H - Energia interna;T - Temperatura absoluta;S - Entropia final.

Como a molécula adsorvida experimenta uma liberdade rotacionalinferior à observada em fase gasosa, a variação da entropia é negativa(S < 0), portanto, a variação da energia interna também é negativa (H < 0),ou seja, a adsorção é um processo exotérmico.

Adotando um raciocínio inverso, tem-se que a dessorção é umprocesso endotérmico.

De posse destas duas conclusões acima pode ser dito, comsegurança, que durante a etapa de carga ou enchimento do reservatóriode armazenamento de gás natural adsorvido é esperado um aumento datemperatura interna do reservatório, conseqüência do fenômeno deadsorção. Da mesma forma, pode ser dito que durante a etapa dedescarga, ou esvaziamento do reservatório, é esperada uma diminuiçãoda temperatura do reservatório, conseqüência do fenômeno de dessorção.Os efeitos térmicos associados à adsorção e dessorção fazem parte deum primeiro aspecto fundamental da presente invenção.

A Figura 1 mostra uma representação gráfica de curvas de volumearmazenado (VA/) versus pressão (P), para várias temperaturas (T),ilustrando capacidades de armazenamento típicas para metano adsorvidoem carvão ativado.

Para melhor entendimento do gráfico deve ser explicado que "V"indica a capacidade de armazenamento, o índice "-t" indica quando atemperatura é negativa, e os numerais: "0, 10, 20 e 30", são astemperaturas em graus Celsius. Desta forma, o indicativo V.t 30 indica ovolume em temperatura negativa de 30°C.

Os efeitos térmicos mencionados logo acima, reduzem o volume dearmazenamento V/V. Do ponto de vista termodinâmico, a condição idealpara que seja efetuado um armazenamento de máximo aproveitamento,envolve um procedimento a ser feito isotermicamente, com umatemperatura de armazenamento inferior à temperatura ambiente de formaa propiciar uma elevação em termos de volume armazenado V/V.

Este fato justifica o emprego de dispositivos de controle térmico napresente invenção.

Um segundo aspecto, que é considerado fundamental para apresente invenção, é que o aumento espontâneo da concentração doadsorbato confere ao GNA uma capacidade de armazenamento, emtermos de volume armazenado V/V, maior do que a capacidade dearmazenamento do GNC em baixas pressões.

O que foi relatado acima pode ser observado com o auxílio daFigura 2 que apresenta uma representação gráfica comparativa, de curvasde comportamento típico do volume armazenado (V/V) para o GNC e parao GNA, versus pressão (P), para temperaturas (T) inferiores à ambiente,em torno de -25°C.

Os resultados em termos de volume armazenado V/V do GNA foramobtidos com carvão comercial não otimizado para armazenar metano puro.

Cabe ressaltar que a Figura 2 deve ser estudada apenas para análisesqualitativas.

O volume armazenado V/V do GNC é proporcional à pressão e àsnão idealidades experimentadas pelas moléculas do gás nessa referidapressão. De uma forma simplificada, pode ser dito que essas nãoidealidades resultam de forças atrativas e repulsivas, as quais aproximamou afastam, respectivamente, as moléculas, afetando diretamente ovolume específico de gás.

Sem as não idealidades, o perfil de volume armazenado V/V deGNC seria uma linha reta, ou seja, um gás ideal.

Como o perfil de volume armazenado V/V do GNC sempre aumentacom a pressão, observa-se que o GNC é superior ao GNA no domínio daspressões altas, tipicamente superiores a 100 bar.

Por outro lado, em pressões baixas, o pronunciado efeito daadsorção eleva a taxa de aumento em termos de volume armazenado V/Vem função da pressão [d(V/V) / dP], que confere ao GNA um perfil devolume armazenado V/V superior ao do GNC.O enchimento progressivo dos poros do carvão por metano leva,gradativãmente, a taxa de aumento do volume armazenado V/V com apressão a um valor igual a zero e, portanto, o volume armazenado V/Vtende a um limite máximo. Com isso, a faixa de pressão de aplicação doGNA é delimitada de acordo com os seguintes parâmetros: pressõespróximas ao valor limite máximo e pressões inferiores à do ponto deinterseção das curvas de volume armazenado V/V do GNA e do GNC.

As curvas de volume armazenado V/V são obtidas a partir de dadosde massa de excesso adsorvida específica "m", usualmente apresentadasna forma de isotermas de adsorção em gráficos de massa de excessoadsorvida versus pressão P para várias temperaturas T.

Um terceiro aspecto fundamental para a presente invençãorelaciona-se ao comportamento físico da massa de excesso adsorvida"m" em função da pressão P e da temperatura T.

A Figura 3 é uma representação gráfica de algumas isotermastípicas de equilíbrio de metano para um tipo de carvão ativado comercialutilizado para a obtenção da representação gráfica da Figura 1 referenteàs curvas de volume armazenado (V/V) versus pressão (P), para váriastemperaturas (T), inferiores à ambiente.

O comportamento da quantidade de massa adsorvida "q" com umapressão P, para uma dada temperatura T, segue o mesmo princípio jáabordado anteriormente, apenas lembrando, em pressões baixas, ovolume armazenado V/V aumenta devido ao pronunciado efeito daadsorção, e, com o enchimento progressivo dos poros do carvão o volumearmazenado V/V tende a um valor máximo.

É interessante ressaltar o efeito da temperatura T na quantidade demassa adsorvida "q".

Para melhor entendimento do gráfico, deve ser explicado que "q"indica a capacidade de armazenamento, o índice "-t" indica quando atemperatura é negativa e os numerais "0, 10, 20, 30" são as temperaturasem graus Celsius.

Para uma dada pressão P, a quantidade de massa adsorvida "q"aumenta com a redução da temperatura T. Este fato evidencia apossibilidade de aumento no armazenamento de gás devido à redução datemperatura T.

Com o auxílio novamente da Figura 1, pode ser observado que, parauma redução de temperatura inicial em torno de 30°C para umatemperatura em torno -30°C, o gás natural adsorvido apresenta umaumento de volume armazenado V/V em torno de 57% para uma pressãode 60 bar.

Observa-se comparativamente que, para a mesma redução detemperatura, o gás natural comprimido apresenta um aumento no volumearmazenado V/V de, aproximadamente, 25%, considerando-se a pressãootimizada.

O sistema da presente invenção compreende:

- um tanque de armazenamento (1) para gás adsorvido, isoladotermicamente, com geometria, disposição e dimensões emcompatibilidade com o sistema modal de transporte, recheado comcarvão ativado, e que pode ser observado exemplarmente com oauxílio da figura 4;

- um dispositivo térmico (2) agregado ao tanque de armazenamento(1), o qual tem a finalidade de controlar a temperatura do tanque dearmazenamento (1);

- um dispositivo de geração de frio (3) (não mostrado), o qual tem afinalidade de resfriar o gás natural e mantê-lo em temperatura dearmazenamento.

O tanque de armazenamento (1) sugerido como exemplo e exibidona Figura 4, compreende um vaso de pressão (4) com duas aberturas,sendo uma primeira abertura (5) para carregamento e descarregamento dematerial adsorvente, como uma boca de visita, e uma segunda abertura (6)que serve como linha de distribuição de gás.

O dispositivo térmico (2) do tanque de armazenamento (1), nesteexemplo, é apresentado sob a forma de um isolamento térmico (7) externoao tanque de armazenamento (1). Nada impede que o dispositivo térmico(2) possa ser escolhido entre: termos-acumuladores, tubos de calor, aletase outros dispositivos adequados para transferir calor a partir do tanque dearmazenamento (1).

O dispositivo de geração de frio (3) pode ser escolhidopreferencialmente entre os tipos: "chiller" de compressão, "chiller" deadsorção e outros dispositivos adequados a esse propósito.

Assim como no caso de GNC ou GNL, o GNA e o GNAR (a partirdeste ponto usado para designar gás natural adsorvido refrigerado)possuem uma etapa de condicionamento prévia normal na técnica vigentepara ajuste da composição do gás natural às normas vigentes dearmazenamento e transporte de gás natural nos segmentos marítimo,rodoviário e/ou ferroviário.

Gás natural, genericamente falando, recebe uma classificação deacordo com o teor de C2+. Dependendo deste teor, o gás pode serconsiderado gás pobre, gás médio ou gás rico.

O gás considerado médio é proveniente de reservatórios de óleo egás com uma produção de óleo e gás associados.

A Figura 5 apresenta em uma representação meramente ilustrativa,um esquema de produção de gás no qual o reservatório pode conter gáspobre, gás médio ou gás rico.

Para qualquer um dos três casos, os componentes do cenário serãoos mesmos, diferindo apenas nos tipos de sistema necessários para queseja possível a exportação, em cada caso, do gás produzido peloreservatório.

Os principais componentes são: um navio FPSO ("Floating,Production, Storage and Offloading") (10), um navio aliviador de gás (11),um primeiro sistema de transferência de gás (12) entre navios, umsegundo sistema de transferência de gás (13) entre um navio e a terra,uma unidade de processamento de gás natural (14), um reservatório (15)no fundo do oceano contendo o gás e um gasoduto (16).

Em um esquema de produção aplicado a um reservatório (15) quecontém gás pobre, o navio FPSO (10) é equipado com um sistema deprocessamento de gás, um sistema de compressão de gás, um sistema decondução de gás e, opcionalmente, um sistema de armazenamento de gásnatural adsorvido resfriado (GNAR) segundo a presente invenção. Já onavio aliviador de gás (11) é equipado com um sistema dearmazenamento de gás natural adsorvido resfriado segundo a presenteinvenção e um sistema de resfriamento/aquecimento. O navio aliviador(11) é ligado ao navio FPSO (10) por meio do primeiro sistema detransferência de gás (12). O navio aliviador (11) faz o transporte do GNARe descarrega este gás a uma unidade de processamento de gás natural(14) por meio de um segundo sistema de transferência de gás (13). Apartir daí o gás processado é exportado por meio de um gasoduto (16)para distribuição.

Em um esquema de produção aplicado a um reservatório (15) quecontém gás médio, o navio FPSO (10) é equipado com sistemasadicionais, uma vez que óleo e gás estão sendo produzidos associados apartir do reservatório (15). O navio FPSO (10) é equipado com um sistemade separação trifásico ou bifásico, um sistema de processamento de gás,um sistema de compressão de gás, um sistema de armazenamento deóleo, um sistema de armazenamento de condensado, opcionalmente, umsistema de armazenamento de GNAR segundo a presente invenção, umsistema de condução de gás, um sistema de condução de óleo e umsistema de condução de condensado. Já o navio aliviador de gás (11) éequipado com um sistema de armazenamento de GNAR segundo apresente invenção, um sistema de resfriamento/aquecimento e,opcionalmente, um sistema de armazenamento de condensado. O navioaliviador (11) é ligado ao navio FPSO (10) por meio do primeiro sistema detransferência de gás (12). O navio aliviador (11) faz o transporte do GNARe descarrega este gás a uma unidade de processamento de gás natural(14) por meio de um segundo sistema de transferência de gás (13). Apartir daí o gás processado é exportado por meio de um gasoduto (16)para distribuição.

Em um esquema de produção aplicado a um reservatório (15) quecontém gás rico, o navio FPSO (10) é equipado com um sistema deprocessamento de gás, um sistema de compressão de gás, um sistema dearmazenamento de condensado, opcionalmente, um sistema dearmazenamento de GNAR segundo a presente invenção, um sistema decondução de gás e um sistema de condução de condensado. Já o navioaliviador de gás (11) é equipado com um sistema de armazenamento deGNAR segundo a presente invenção, um sistema deresfriamento/aquecimento e, opcionalmente, um sistema dearmazenamento de condensado. O navio aliviador (11) é ligado ao navioFPSO (10) por meio do primeiro sistema de transferência de gás (12). Onavio aliviador (11) faz o transporte do GNAR e descarrega este gás auma unidade de processamento de gás natural (14) por meio de umsegundo sistema de transferência de gás (13). A partir daí o gásprocessado é exportado por meio de um gasoduto (16) para distribuição.

Como foi evidenciado acima, o armazenamento depende do teor deC2+ e, por causa disso, três possibilidades de metodologia podem ocorrere que serão apresentadas a seguir.

Um primeiro método para armazenamento de gás natural ricocompreende as seguintes etapas:

- remover a fração correspondente a C2+ da corrente de gásnatural;

- estabilizar a fração C2+ separada;- armazenar a fração C2+ separada em recipientes dearmazenamento apropriados ao sistema de transporte deinteresse;

- acionar o dispositivo térmico (2); e

- armazenar a corrente rica em metano sob forma adsorvida notanque de armazenamento (1) para gás natural adsorvidoresfriado (GNAR).Ainda em se tratando de gás rico, mesmo após a remoção inicial,uma fração de C2+ ainda permanece na corrente rica em metano. Umfenômeno que ocorre espontaneamente é a adsorção preferencial de C2+em detrimento da adsorção de metano. Esta fração preferencialmenteadsorvida se acumula nos poros do carvão ativado e provoca uma perdagradativa na capacidade de armazenamento a cada ciclo de carga edescarga do gás armazenado. Para que seja recuperada a capacidade dearmazenamento, efetua-se uma purga a quente, com temperatura superiorà ambiente gerada pelo dispositivo térmico (2) e em vácuo.

Para um gás médio, o método de armazenamento compreende autilização de um conjunto em série de leitos de guardo de peneirasmoleculares de carbono, para adsorção seletiva dos hidrocarbonetos dafração C2+ com as seguintes etapas:

- acionar o dispositivo térmico (2);

- adsorver no primeiro leito da série de peneiras moleculares afração C5+;

- adsorver no segundo leito a fração C4+;

- adsorver no terceiro leito a fração C3+;

- adsorver no quarto leito a fração C2+; e

- armazenar sob forma adsorvida no tanque de armazenamento (1)a corrente rica em metano que deixa o quarto leito da série depeneiras moleculares.

Durante o procedimento de descarga, ou processo de dessorção, acorrente altamente rica em metano passa pelos leitos de guardo seguindoa ordem inversa citada mais acima, recompondo a composição original dogás natural. Os leitos de guardo fazem uso do dispositivo térmico (2) deforma a aumentar o volume armazenado nestes leitos de guardo, fato quereduz o transiente de carga e descarga.

Para um gás pobre ou, um gás que tenha passado por um pré-tratamento e por uma etapa de condicionamento prévio, normal na técnicaatual para ajuste da composição do gás natural à norma vigente dearmazenamento e transporte de gás natural para cada segmento detransporte, o método de armazenamento compreende as seguintesetapas:

- acionar o dispositivo térmico (2); e

- armazenar a corrente de gás natural sob forma adsorvidadiretamente no tanque de armazenamento (1) para gás adsorvido.

Como nesse terceiro método o sistema de armazenamento écomposto apenas pelo tanque de armazenamento (1), pelo dispositivotérmico (2), sem os leitos de guardo de peneiras moleculares, a fração C2+é adsorvida preferencialmente, como já mencionado anteriormente, e éacumulada nos poros de carvão ativado, como ocorrido durante o primeirométodo descrito, e reduz paulatinamente a capacidade dearmazenamento.

Analogamente, a recuperação da capacidade de armazenamento éefetuada por meio de uma purga a quente, com temperatura superior àambiente, gerada pelo dispositivo térmico (2) e a vácuo.

Embora a presente invenção tenha sido descrita em sua forma derealização preferida, o conceito principal que norteia a presente invenção,referente a um sistema para transporte de gás natural adsorvido assimcomo os métodos de operação de armazenamento se mantêmpreservados quanto ao seu caráter inovador, onde aqueles usualmenteversados na técnica poderão vislumbrar e praticar variações,modificações, alterações, adaptações e equivalentes, cabíveis ecompatíveis ao meio de trabalho em questão, sem, contudo se afastar daabrangência do espírito e escopo da presente invenção, que estãorepresentados pelas reivindicações que se seguem.

Claims (8)

1. - SISTEMA PARA TRANSPORTE DE GÁS NATURAL ADSORVIDO,para transportar gás natural por meio de navios, caminhões, trens, ou emmódulos de "containers", mais particularmente para o transporte de gásnatural adsorvido em carvão ativado, caracterizado por compreender:- um tanque de armazenamento (1) para gás adsorvido, jsoladotermicamente, com geometria, disposição e dimensões emcompatibilidade com o sistema modal de transporte, recheado comcarvão ativado;- um dispositivo térmico (2) agregado ao tanque de armazenamento(1), o qual tem a finalidade de controlar a temperatura do tanque dearmazenamento (1);- um dispositivo de geração de frio (3), o qual tem a finalidade deresfriar o gás natural e mantê-lo em temperatura dearmazenamento.

2. - SISTEMA PARA TRANSPORTE DE GÁS NATURAL ADSORVIDO,de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo térmico(2) poder ser escolhido entre termos-acumuladores, tubos aquecidos,aletas e outro dispositivo adequado à transferir calor a partir do tanque dearmazenamento (1).

3. - SISTEMA PARA TRANSPORTE DE GÁS NATURAL ADSORVIDO,de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo degeração de frio (3) poder ser escolhido entre: "chiller" de compressão,"chiller" de adsorção e outro dispositivo adequado a esse propósito.

4.- MÉTODO DE OPERAÇÃO DE ARMAZENAMENTO, de um gásnatural considerado rico, caracterizado por compreender as seguintesetapas:- remover a fração correspondente a C2+ da corrente de gás natural;- estabilizar a fração C2+ separada;- armazenar a fração C2+ separada em recipientes dearmazenamento apropriados ao sistema de transporte de interesse;- acionar o dispositivo térmico (2); e- armazenar a corrente rica em metano sob forma adsorvida notanque de armazenamento (1) para gás natural adsorvido resfriado.

5.- MÉTODO DE OPERAÇÃO DE ARMAZENAMENTO, de um gásnatural considerado rico de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopor compreender uma etapa adicional de purga a quente com temperaturasuperior à ambiente gerada pelo dispositivo térmico (2) e a vácuo pararecuperação da capacidade de armazenamento do tanque dearmazenagem (1).

6.- MÉTODO DE OPERAÇÃO DE ARMAZENAMENTO, de um gásnatural considerado médio, caracterizado por compreender a utilizaçãode um conjunto em série de leitos de guardo de peneiras moleculares decarbono para adsorção seletiva de hidrocarbonetos com o cumprimentodas seguintes etapas:- acionar o dispositivo térmico (2);- adsorver no primeiro leito da série de peneiras moleculares afração C5+;- adsorver no segundo leito a fração C4+;- adsorver no terceiro leito a fração C3+;- adsorver no quarto leito a fração C2+; e- armazenar sob forma adsorvida no tanque de armazenamento (1)a corrente rica em metano que deixa o quarto leito da série depeneiras moleculares.

7.- MÉTODO DE OPERAÇÃO DE ARMAZENAMENTO, de um gásnatural considerado pobre, caracterizado por compreender as seguintesetapas:- acionar o dispositivo térmico (2); e- armazenar a corrente de gás natural sob forma adsorvidadiretamente no tanque de armazenamento (1) para gás adsorvido.

8.- MÉTODO DE OPERAÇÃO DE ARMAZENAMENTO, de um gásnatural considerado pobre de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopor compreender uma etapa adicional de purga a quente com temperaturasuperior à ambiente gerada pelo dispositivo térmico (2) e a vácuo pararecuperação da capacidade de armazenamento do tanque dearmazenagem (1).