BR112019026290A2

BR112019026290A2 - sistema de fracionamento com o uso de sistemas de contato de cocorrente compactos agrupados

Info

Publication number: BR112019026290A2
Application number: BR112019026290-3A
Authority: BR
Inventors: Norman K. Yeh; Edward J. Grave; Shwetha Ramkumar; Juan C. Juarez
Original assignee: Exxonmobil Upstream Research Company
Priority date: 2017-06-15
Filing date: 2018-04-10
Publication date: 2020-06-30
Also published as: EP3638390A1; CA3067338C; CA3067338A1; CN110740795A; WO2018231332A1; EP3638390B1; AU2018283902B9; AR111996A1; MX2019014328A; CN110740795B; JP6931405B2; AU2018283902A1; JP2020523550A; US11260342B2; AU2018283902B2; US20180361309A1

Abstract

Trata-se de um sistema de fracionamento para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás. Uma seção extratora recebe uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação. O primeiro sistema de contato de cocorrente recebe uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação. O sistema de contato de cocorrente inclui um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente e que inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas, em que cada uma da pluralidade de unidades de contato tem um gerador de gotícula, uma seção de transferência de massa e um sistema de separação. Cada gerador de gotícula gera gotículas de um líquido e dispersa as gotículas em uma corrente de gás. A seção de transferência de massa fornece um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida. Cada sistema de separação separa a fase de vapor da fase líquida, de modo que a concentração de hidrocarbonetos pesados na fase de vapor seja inferior à da fase líquida.

Description

“SISTEMA DE FRACIONAMENTO COM O USO DE SISTEMAS DE CONTATO DE COCORRENTE COMPACTOS AGRUPADOS” REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Esse pedido reivindica o benefício de prioridade do Pedido de Patente no U.S. 62/520,274 depositado em 15 de junho de 2017 intitulado FRACTIONATION SYSTEM USING BUNDLED COMPACT CO-CURRENT CONTACTING SYSTEMS, cujo conteúdo é incorporado em sua totalidade ao presente documento a título de referência.

PEDIDOS RELACIONADOS

[0002] Este pedido está relacionado ao Pedido Provisório no U.S. 62/520.213 intitulado — FRACTIONATION SYSTEM USING COMPACT CO-CURRENT CONTACTING SYSTEMS, depositado em uma mesma data e que tem um depositante comum com o presente, cuja revelação é incorporada em sua totalidade ao presente documento a título de referência.

CAMPO

[0003] As presentes técnicas fornecem métodos e sistemas para fracionar um ou mais componentes de uma corrente de gás. Mais especificamente, as presentes técnicas proporcionam métodos e sistemas para remover hidrocarbonetos pesados de uma corrente de gás natural durante um processo de liquefação.

ANTECEDENTES

[0004] Essa seção é destinada a introduzir vários aspectos da técnica, que podem ser associados com exemplos exemplificativos das presentes técnicas. Acredita-se que essa descrição ajude a fornecer uma estrutura para facilitar um melhor entendimento de aspectos particulares das presentes técnicas. Consequentemente, deve ser compreendido que essa seção deve ser lida sob essa luz, e não necessariamente como admissões da técnica anterior.

[0005] Inúmeras aplicações dentro da indústria de óleo e gás a montante e a jusante usam colunas de absorção e fracionamento para uma variedade de processos que incluem, por exemplo, desidratação para remoção de água de gás hidrocarboneto, tratamento de amina para remoção de gás ácido de gás hidrocarboneto e fracionamento de hidrocarbonetos. Uma aplicação de fracionamento de hidrocarbonetos é a coluna de fracionamento - também conhecida como uma coluna de lavagem - em um processo típico de GNL. A Figura 1 ilustra uma coluna de lavagem conhecida 100 que pode ser usada nesse processo de GNL. De acordo com processos de GNL conhecidos, o gás alimentado para a coluna de lavagem é primeiro pré-tratado e resfriado. A coluna de lavagem tipicamente opera a alta pressão. O principal objetivo da coluna de lavagem é remover a maior parte dos hidrocarbonetos pesados, tais como o pentano, da corrente de gás natural. A coluna de lavagem tradicional 100 inclui uma seção inferior, também conhecida como seção extratora 102, e seção superior, também conhecida como seção de retificação 104. Uma corrente de gás 108 entra na coluna de lavagem 100 a alta pressão e em uma posição adjacente tanto à seção extratora 102 quanto à seção de retificação 104. O vapore o líquido na corrente de gás se separam um do outro, com o vapor se movendo para cima para a seção de retificação 104 e o líquido se movendo para baixo para a seção extratora 102. A seção extratora 102 utiliza bandejas 110 para separar e direcionar o líquido para baixo. Bandejas 110 são tipicamente usadas em vez de bandejas recheadas devido ao alto fluxo de líquido previsto, que é definido como um fluxo volumétrico por unidade de área.

[0006] Uma corrente líquida 112 é extraída próximo ao fundo da coluna de lavagem 100 e é reaquecida em uma caldeira de reaquecimento 114. A corrente reaquecida 116 é retornada para a seção extratora 102, onde vapores na corrente reaquecida podem subir através da seção extratora e entrar na seção de retificação

104. Líquidos na corrente reaquecida 116 combinam com outros líquidos no fundo da coluna de lavagem 100. Uma corrente de fundo de líquido da coluna de lavagem 117 pode ser retirada do fundo da coluna de lavagem.

[0007] Vapores da corrente de gás 108 combinam-se com vapores que sobem da seção extratora 102 e passam pela seção de retificação 104, onde os mesmos entram em contato com líquido que desce da coluna. Na seção de retificação 104, a bandeja recheada 118 é usada tipicamente em vez de bandejas devido à baixa taxa de circulação de líquido. A seção de retificação 104 inclui diversos estágios de separação teóricos (tipicamente dois a quatro) onde, com base nos diferentes pontos de ebulição dos componentes na corrente que vai para aquele estágio de separação, ocorre o fracionamento/separação de hidrocarbonetos. As bandejas recheadas em cada seção promovem contato íntimo e transferência de massa entre o líquido e o vapor. Uma corrente de vapor 122 sai da parte superior da coluna de lavagem 100 e é resfriada em um sistema de resfriador de refluxo 124, que pode incluir um ou mais trocadores de calor ou outros resfriadores. A corrente de vapor resfriada 126 é enviada para um tambor de refluxo 128, onde líquidos e vapor são separados um do outro. Uma corrente de líquido de refluxo 130 é retornada para uma porção de parte superior da coluna de lavagem, enquanto a corrente de vapor de refluxo 132 que sai do tambor de refluxo 128 é enviada para processamento adicional, que pode incluir o restante de um processo de liquefação de gás natural. Vapor que sobe na coluna de lavagem 100 se torna mais rico nos componentes de hidrocarbonetos mais leves e o líquido que desce na coluna se torna mais rico nos componentes de hidrocarbonetos mais pesados. Portanto, a corrente de fundo de líquido de coluna de lavagem 117 é proporcionalmente mais alta em componentes de hidrocarbonetos mais pesados do que em componentes de hidrocarbonetos mais leves, e a corrente de vapor de refluxo 132 é proporcionalmente mais alta em componentes de hidrocarbonetos mais leves do que em componentes de hidrocarbonetos mais pesados.

[0008] Tipicamente, o diâmetro da seção de retificação 104 da coluna de lavagem 100 é muito maior do que o diâmetro da seção extratora 102 devido à alta taxa de fluxo de gás através da seção de retificação. Portanto, devido a seu tamanho, pressão e seleção de material devido a temperaturas baixas, a seção de retificação controla o custo e peso da coluna de lavagem, que em algumas aplicações pode ser substancial. O tamanho e peso da coluna de fracionamento pode limitar sua aplicação em áreas populosas em que a altura precisa ser minimizada por razões visuais da população. Adicionalmente, aplicações em que tamanho e peso são fatores críticos de projeto, tal como processamento ao largo da costa (offshore) de GNL, podem ser limitadas pelo tamanho e peso dessa coluna de fracionamento grande. O que é necessário é um método e aparelho para remover hidrocarbonetos pesados de uma corrente de gás natural que elimina a seção de retificação grande, pesada e dispendiosa de uma coluna de fracionamento.

[0009] Além de considerações de altura e peso, a teoria de operação de uma coluna de fracionamento típica pode ela própria ser um fator limitante de projeto. O processo de fracionamento exige uma certa quantidade de líquido para interagir com a corrente de gás recebida, e no processo mostrado na Figura 1 esse líquido é projetado para vir do próprio processo de fracionamento. Isso pode representar dificuldades para aplicações quando quantidades relativamente pequenas de hidrocarbonetos pesados estão presentes em uma corrente de gás natural a ser liquefeita. Adicionalmente, pode não ser economicamente viável instalar uma coluna de fracionamento adicional em uma instalação preexistente, tal como uma instalação de GNL, para fins de descongestionamento. O que é necessário é um método e aparelho para remover hidrocarbonetos pesados de uma corrente de gás natural que possa ser usada em aplicações que têm baixas taxas de circulação de líquidos. O que também é necessário é um método e aparelho para remover hidrocarbonetos pesados de uma corrente de gás natural que possam ser usados economicamente em aplicações de descongestionamento.

SUMÁRIO

[0010] Os aspectos revelados incluem um sistema de fracionamento para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás. O sistema de fracionamento inclui uma entrada de gás de alimentação através da qual uma corrente de gás de alimentação é introduzida. Uma seção extratora recebe uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação. O primeiro sistema de contato de cocorrente recebe uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação. O sistema de contato de cocorrente inclui um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário. O conjunto de contato compacto inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas. Cada uma da pluralidade de unidades de contato inclui um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa. Cada gerador de gotícula gera gotículas de um líquido e dispersa as gotículas em uma corrente de gás.

A seção de transferência de massa fornece um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida. O sistema de separação separa a fase de vapor da fase líquida. Um manifolde de entrada distribui o líquido para cada gerador de gotícula da pluralidade de unidades de contato. Uma concentração de hidrocarbonetos pesados na fase de vapor fornecida por cada seção de transferência de massa da pluralidade de unidades de contato é inferior a uma concentração de hidrocarbonetos pesados na fase líquida fornecida por cada seção de transferência de massa da pluralidade de unidades de contato.

[0011] Os aspectos revelados também incluem um método para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás. Uma corrente de gás de alimentação é introduzida em uma entrada de gás de alimentação. Uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação é recebida em uma seção extratora. Uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação é recebida em um sistema de contato de cocorrente, que inclui um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário. O conjunto de contato compacto inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas, sendo que cada uma das quais tem um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, e um sistema de separação disposto em linha dentro de um tubo. O líquido é distribuído para cada gerador de gotícula da pluralidade de unidades de contato. Com o uso de cada gerador de gotícula, gotículas são geradas de um líquido e as gotículas são dispersas em uma corrente de gás. Em cada seção de transferência de massa é fornecido um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida. Em cada sistema de separação, a fase de vapor é separada da fase líquida. Uma concentração de hidrocarbonetos pesados na fase de vapor fornecida por cada seção de transferência de massa da pluralidade de unidades de contato é inferior a uma concentração de hidrocarbonetos pesados na fase líquida fornecida por cada seção de transferência de massa da pluralidade de unidades de contato.

[0012] Os aspectos revelados incluem adicionalmente um sistema de fracionamento para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás. O sistema de fracionamento inclui uma entrada de gás de alimentação através da qual uma corrente de gás de alimentação é introduzida.

O gás de alimentação é uma corrente de gás natural.

Uma seção extratora recebe uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação.

Uma pluralidade de sistemas de contato de cocorrente é conectada em série e inclui um primeiro sistema de contato de cocorrente e sistemas de contato de cocorrente adicionais, o primeiro sistema de contato de cocorrente configurado para receber uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação, cada um da pluralidade de sistemas de contato de cocorrente inclui um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário.

Cada conjunto de contato compacto inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas, cada uma das quais tem um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa.

O gerador de gotícula gera gotículas de um líquido e dispersa as gotículas em uma corrente de gás, e a seção de transferência de massa fornece um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida.

Pelo menos um dos geradores de gotícula inclui um anel de sustentação anular que prende o gerador de gotícula em linha dentro do tubo, uma pluralidade de raios se estendendo do anel de sustentação anular, sendo que o anel de sustentação anular tem uma pluralidade de canais de líquido configurados para permitir que uma corrente de líquido flua através da pluralidade de raios e orifícios de injeção dispostos na pluralidade de raios, e um cone de ingresso de gás sustentado pela pluralidade de raios e configurado para permitir que uma primeira porção de uma corrente de gás flua através de uma seção oca do cone de ingresso de gás e através de fendas de saída de gás incluídas na pluralidade de raios e uma segunda porção da corrente de gás a flua em torno do cone de ingresso de gás e entre a pluralidade de raios, em que a segunda porção da corrente de gás é separada da primeira porção da corrente de gás.

O sistema de separação separa a fase de vapor da fase líquida.

A fase de vapor do primeiro sistema de contato de cocorrente compreende a corrente de gás para um primeiro dos sistemas de contato de cocorrente adicionais.

A fase líquida de um segundo dos sistemas de contato de cocorrente adicionais compreende o líquido do qual as gotas são geradas no primeiro ou no segundo sistema de contato de cocorrente. Um separador de equilíbrio em linha recebe a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação antes de a dita fase predominantemente de vapor ser enviada através do primeiro sistema de contato de cocorrente. O separador de equilíbrio em linha separa líquidos da fase predominantemente de vapor. Uma linha de refluxo de ignição é conectada ao separador de equilíbrio em linha e à seção extratora. A linha de refluxo de ignição transporta líquidos separados da fase predominantemente de vapor no separador de equilíbrio em linha para a seção extratora.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0013] As vantagens das presentes técnicas são mais bem compreendidas por referência à descrição detalhada a seguir e aos desenhos anexos, em que:

[0014] A Figura 1 é um diagrama esquemático generalizado de um sistema de fracionamento de gás da técnica anterior;

[0015] A Figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema de contato de cocorrente, de acordo com aspectos revelados;

[0016] A Figura 3A é uma vista frontal de um dispositivo de contato, de acordo com aspectos revelados;

[0017] A Figura 3B é uma vista em perspectiva lateral do dispositivo de contato da Figura 3 A;

[0018] A Figura 3C é uma vista em perspectiva lateral em corte transversal do dispositivo de contato da Figura 3A, de acordo com aspectos revelados;

[0019] A Figura 3D é uma outra vista em perspectiva lateral em corte transversal do dispositivo de contato, de acordo com aspectos revelados;

[0020] A Figura 4 é um diagrama esquemático generalizado de um sistema de fracionamento de gás de acordo com aspectos revelados no presente documento;

[0021] A Figura 5 é um fluxograma de processo de uma porção de um sistema de fracionamento de gás que inclui diversos sistemas de contato de cocorrente, de acordo com aspectos revelados;

[0022] As Figuras 6A e 6B são vistas lateral e de extremidade, respectivamente, de um conjunto de sistemas de contato de cocorrente paralelos, de acordo com aspectos revelados;

[0023] A Figura 7 é um fluxograma de processo de um método para fracionamento de gás com o uso de sistemas de contato de cocorrente, de acordo com aspectos revelados; e

[0024] —AFigura8é um fluxograma de processo de um método para fracionamento de gás com o uso de sistemas de contato de cocorrente, de acordo com aspectos revelados.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0025] Na seção de descrição detalhada a seguir, exemplos não limitantes das presentes técnicas são descritos. No entanto, até onde a descrição a seguir é específica a um exemplo particular ou um uso particular das presentes técnicas, isso é destinado a ser apenas para fins exemplificativos e fornece simplesmente uma descrição dos exemplos exemplificativos. Consequentemente, as técnicas não são limitadas aos exemplos específicos descritos abaixo, mas em vez disso, incluem todas as alternativas, modificações e equivalentes que estejam dentro do verdadeiro espírito e escopo das reivindicações anexas.

[0026] No início, para facilidade de referência, certos termos usados nesse pedido e seus significados, usados neste contexto são apresentados. Ademais, as presentes técnicas não são limitadas pelo uso dos termos mostrados abaixo, uma vez que todos os equivalentes, sinônimos, novos desenvolvimentos e termos ou técnicas que servem a um propósito igual ou semelhante são considerados dentro do escopo das presentes reivindicações.

[0027] "Gás ácido" se refere a qualquer gás que produz uma solução ácida quando dissolvido em água. Exemplos não limitantes de gases ácidos incluem sulfeto de hidrogênio (H2S), dióxido de carbono (CO2), dióxido de enxofre (SO2), dissulfeto de carbono (CS2), sulfeto de carbonila (COS), mercaptanos ou misturas dos mesmos.

[0028] “Contator de cocorrente” se refere a um recipiente que recebe uma corrente de gás e uma corrente de solvente separada em uma maneira tal que a corrente de gás e a corrente de solvente entrem em contato uma com a outra enquanto fluem geralmente na mesma direção.

[0029] O termo “cocorrentemente” se refere à disposição interna de correntes de processo dentro de uma operação de unidade que pode ser dividida em diversas subseções pelas quais as correntes de processo fluem na mesma direção.

[0030] Como usado no presente documento, uma “coluna” é um recipiente de separação em que um fluxo de contracorrente é usado para isolar materiais com base em propriedades diferentes.

[0031] Como usado no presente documento, o termo “desidratação” se refere ao pré-tratamento de uma corrente de gás de alimentação bruto para remover água parcial ou completamente e, opcionalmente, alguns hidrocarbonetos pesados.

[0032] O termo “fracionamento” se refere ao processo de separar fisicamente componentes de uma corrente de fluido em uma fase de vapor e uma fase líquida com base em diferenças nos pontos de ebulição dos componentes e pressões de vapor em temperaturas e pressões especificadas. Fracionamento é realizado tipicamente em uma “coluna de fracionamento," que inclui uma série de placas espaçadas verticalmente. Em um processo típico, uma corrente de alimentação entra na coluna de fracionamento em um ponto médio, que divide a coluna de fracionamento em duas seções. A seção superior pode ser denominada como a seção de retificação, e a seção inferior pode ser denominada como a seção extratora. Condensação e vaporização ocorrem em cada placa, o que faz com que componentes de ponto de ebulição mais baixo subam para a parte superior da coluna de fracionamento e componentes de ponto de ebulição mais alto caiam para o fundo. Uma caldeira de reaquecimento está localizada na base da coluna de fracionamento para adicionar energia térmica. O produto das “partes inferiores” é removido da base da coluna de fracionamento. Um condensador está localizado na parte superior da coluna de fracionamento para condensar o produto que emana da parte superior da coluna de fracionamento que é chamado o destilado. Uma bomba de refluxo é usada para manter fluxo na seção de retificação da coluna de fracionamento bombeando-se uma porção do destilado de volta para a coluna de destilação.

[0033] Como usado no presente documento, o termo “instalação” é usado como um termo geral para abranger sistemas de coleta de campo de petróleo e gás,

sistemas de plataforma de processamento e sistemas de plataforma de poço.

[0034] O termo “gás” é usado de forma intercambiável com “vapor” e é definido como uma substância ou mistura de substâncias no estado gasoso, distinto do estado líquido ou sólido. Da mesma forma, o termo "líquido" significa uma substância ou mistura de substâncias no estado líquido, distinto do estado gasoso ou sólido.

[0035] Um "hidrocarboneto" é um composto orgânico que inclui primariamente os elementos hidrogênio e carbono, embora nitrogênio, enxofre, oxigênio, metais ou qualquer número de outros elementos possam estar presentes em pequenas quantidades. Como usado no presente documento, hidrocarbonetos geralmente se referem aos componentes encontrados em instalações de processamento de gás natural, óleo ou de produto químico.

[0036] Um hidrocarboneto “pesado” é um hidrocarboneto com três ou mais átomos de carbono em cada molécula. O número preciso de átomos de carbono que compreende uma molécula de hidrocarboneto pesada pode depender do gás de alimentação e do produto de gás desejado. Por exemplo, se gás metano (que tem um átomo de carbono por molécula) for o produto de gás desejado, então, os hidrocarbonetos pesados podem incluir propano (que tem três átomos de carbono). Exemplos de hidrocarbonetos pesados incluem pentano, hexano, heptano, e similares.

[0037] Com relação ao equipamento de processamento de fluido, o termo “em série” significa que dois ou mais dispositivos são colocados ao longo de uma linha de fluxo, de modo que uma corrente de fluido que passa por separação de fluido se move de um item de equipamento para o próximo ao mesmo tempo em que mantém fluxo em uma direção a jusante substancialmente constante. Da mesma forma, o termo “em linha” significa que dois ou mais componentes de um dispositivo de mistura e separação de fluido são conectados sequencialmente ou, mais preferencialmente, são integrados em um único dispositivo tubular. Da mesma forma, o termo “em paralelo" significa que uma corrente é dividida entre dois ou mais dispositivos, com uma porção da corrente que flui através de cada um dos dispositivos.

[0038] O termo “corrente” indica um material que está fluindo de um primeiro ponto, tal como uma fonte, para um segundo ponto, tal como um dispositivo que processa a corrente. A corrente pode incluir qualquer fase ou material, mas é geralmente um gás ou líquido. A corrente pode ser transportada em uma linha ou tubo, e como usado aqui, referência à linha ou tubo também se refere à corrente que a linha está carregando e vice-versa.

[0039] "Gás natural" se refere a um gás multicomponente obtido de um poço de óleo bruto ou de uma formação subterrânea que contém gás. A composição e pressão de gás natural podem variar significativamente. Uma corrente típica de gás natural contém metano (CEE) como um componente principal, ou seja, mais de 50% em mol da corrente de gás natural é metano. A corrente de gás natural também pode conter etano (C2H6), hidrocarbonetos pesados (por exemplo, hidrocarbonetos C3-C20), um ou mais gases ácidos (por exemplo, CO2 ou H2S), ou quaisquer combinações dos mesmos. O gás natural também pode conter quantidades pequenas de contaminantes, tais como água, nitrogênio, sulfeto de ferro, cera, óleo bruto ou quaisquer combinações dos mesmos. A corrente de gás natural pode ser substancialmente purificada, de modo a remover compostos que possam atuar como venenos.

[0040] “Solvente” se refere a uma substância capaz pelo menos em parte de dissolver ou dispersar uma ou mais outras substâncias, tal como para fornecer ou formar uma solução. O solvente pode ser polar, não polar, neutro, prótico, aprótico ou similares. O solvente pode incluir qualquer elemento, molécula ou composto adequado, tal como metanol, etanol, propanol, glicóis, éteres, cetonas, outros álcoois, aminas, soluções salinas, líquidos iônicos ou similares. O solvente pode incluir solventes físicos, solventes químicos ou similares. O solvente pode operar por qualquer mecanismo adequado, tal como absorção física, absorção química ou similar.

[0041] "Substancial" quando usado em referência a uma quantidade ou quantidade de um material, ou uma característica específica do mesmo, se refere a uma quantidade que é suficiente para fornecer um efeito que o material ou característica foi destinado a fornecer. O grau exato de desvio permitido pode depender, em alguns casos, do contexto específico.

[0042] As presentes técnicas proporcionam o fracionamento de substâncias de uma corrente de gás, por exemplo remoção de hidrocarbonetos pesados de uma corrente de gás natural, com o uso de sistemas de contato de cocorrente. Alternativamente, as presentes técnicas proporcionam a separação de pelo menos uma porção de hidrocarbonetos pesados de uma corrente de hidrocarbonetos que inclui hidrocarbonetos pesados e hidrocarbonetos leves. Os sistemas de contato de cocorrente revelados no presente documento incluem estágios compostos primariamente de dispositivos em linha, ou de conjuntos de dispositivos em linha paralelos, em ambos os casos, os dispositivos e/ou os conjuntos têm diâmetros menores que uma torre convencional.

[0043] Esquemas de fluxo de contracorrente conhecidos, tais como a coluna de lavagem conhecida 100 da Figura 1, exigem velocidades comparativamente baixas para evitar o arrastamento do líquido que flui para baixo na corrente de gás natural. Ademais, distâncias relativamente longas são úteis para desengate das gotículas de líquido da corrente bruta de gás natural. Dependendo da taxa de fluxo da corrente de gás natural, a coluna de lavagem 100 pode ser maior do que quatro metros de diâmetro e mais de 30 metros de altura. Para aplicações de alta pressão, o recipiente tem paredes grossas de metal. Consequentemente, recipientes de contator de contracorrente podem ser grandes e muito pesados. Isso é geralmente indesejável, particularmente para aplicações de liquefação ao largo da costa (offshore), e pode não ser viável para outras aplicações.

[0044] O presente avanço tecnológico pode usar um esquema de fluxo de cocorrente como uma alternativa ao esquema de fluxo de contracorrente demonstrado na coluna de lavagem 100 da Figura 1. O esquema de fluxo de cocorrente utiliza um ou mais sistemas de contato de cocorrente conectados em série dentro de um tubo. Uma corrente de gás natural e uma corrente de refluxo líquido podem se mover juntas, ou seja, cocorrentemente, dentro de cada sistema de contato de cocorrente. Em geral, contatores de cocorrente podem operar em velocidades de fluido muito mais altas do que os sistemas de contato contracorrente. Como um resultado, sistemas de contato de cocorrente tendem a ser menores do que contatores de contracorrente que utilizam torres padrão com bandejas recheadas ou bandejas. Ademais, os sistemas de contato de cocorrente são menores do que os recipientes de pressão convencionais com capacidade de processamento equivalente e, portanto, são mais adequados para projeto/construção modular, implantação ao largo da costa (offshore), aplicações de descongestionamento e aplicações onde a poluição visual pode ser um fator. Em aplicação de liquefação de gás natural, dois a três sistemas de contato de cocorrente em série podem ser usados para separar hidrocarbonetos pesados de uma corrente de gás natural.

[0045] A Figura 2 é um esquemático de um sistema de contato de cocorrente (CCCS) 200. O sistema de contato de cocorrente 200 pode proporcionar a separação de componentes dentro de uma corrente de gás. O sistema de contato de cocorrente 200 pode incluir um contator de cocorrente 202 que é posicionado em linha dentro de um tubo 204. O contator de cocorrente 202 pode incluir diversos componentes que proporcionam o contato eficiente de uma corrente de gotícula de líquido com uma corrente de gás que flui 206. A corrente de gotícula de líquido pode ser usada para a separação de impurezas, tais como hidrocarbonetos pesados, de uma corrente de gás

206.

[0046] O contator de cocorrente 202 pode incluir um gerador de gotícula 208 e uma seção de transferência de massa 210. Como mostrado na Figura 2, a corrente de gás 206 pode ser escoada através do tubo 204 e para o gerador de gotícula 208. Uma corrente de líquido 212 também pode ser escoada para o gerador de gotícula 208, por exemplo, através de um espaço oco 214 acoplado a canais de fluxo 216 no gerador de gotícula 208.

[0047] Dos canais de fluxo 216, a corrente de líquido 212 é liberada para a corrente de gás 206 como gotículas finas através de orifícios de injeção 218 e é, em seguida, escoada para a seção de transferência de massa 210. Isso pode resultar na geração de uma corrente de gás tratado 220 dentro da seção de transferência de massa 210. A corrente de gás tratado 220 pode incluir pequenas gotículas de líquido dispersas em uma fase gasosa. Para fracionamento associado a um processo de liquefação de gás natural, as gotículas de líquido podem incluir hidrocarbonetos pesados da corrente de gás 206 que foram absorvidos ou dissolvidos na corrente de líquido 212.

[0048] A corrente de gás tratado 220 pode ser escoada da seção de transferência de massa 210 para um sistema de separação 222, que inclui um separador ciclônico 223 e um coletor 224. Alternativamente o sistema de separação pode incluir uma malha de peneira, ou um recipiente de decantação. Preferencialmente, separadores ciclônicos em linha podem ser usados para obter os benefícios de compacidade e diâmetro reduzido. O separador ciclônico 223 remove as gotículas de líquido da fase gasosa. As gotículas de líquido, que, como exposto previamente, podem incluir hidrocarbonetos pesados 206 absorvidos ou dissolvidos na corrente de líquido 212, são desviadas para o coletor 224, que direciona a corrente de líquidos coletada 226 através de uma válvula 228 e bomba 230 para outras porções dos aspectos revelados como será descrito adicionalmente no presente documento. Uma linha de purga de gás 232 se estende do coletor 224 e opera para reinjetar gás presente no coletor para o sistema de separação 222. Em um aspecto, esse gás é reinjetado com o uso de um bocal 233 ou edutor situado no interior do sistema de separação 222. Uma corrente de gás 234, da qual o líquido rico em hidrocarbonetos pesados foi separado, sai do sistema de separação 222 em uma orientação em linha com o tubo 204. A proporção entre hidrocarbonetos leves e hidrocarbonetos pesados é mais alta na corrente de gás 234 do que na corrente de gás 206.

[0049] A Figura 3A é uma vista frontal de um dispositivo de contato 300. O dispositivo de contato 300 pode ser implantado dentro de um contator de cocorrente, por exemplo, no contator de cocorrente 202 descrito em relação ao sistema de contato de cocorrente 200 da Figura 2. O dispositivo de contato 300 pode ser um contator de cocorrente axial em linha localizado dentro de um tubo. A vista frontal do dispositivo de contato 300 representa uma vista a montante do dispositivo de contato 300.

[0050] O dispositivo de contato 300 pode incluir um anel de sustentação anular externo 302, diversos raios 304 que se estendem do anel de sustentação anular 302 e um cone de ingresso de gás 306. O anel de sustentação anular 302 pode fixar o dispositivo de contato 300 em linha dentro do tubo. Além disso, os raios 304 podem fornecer sustentação para o cone de ingresso de gás 306.

[0051] O anel de sustentação anular 302 pode ser projetado como uma conexão flangeada, ou como uma manga removível ou fixa no interior do tubo. Além disso, o anel de sustentação anular 302 pode incluir um sistema de alimentação de líquido e um canal oco descrito adicionalmente em relação às Figuras 3C e 3D. Uma corrente de líquido pode ser alimentada para o dispositivo de contato 300 por meio do canal oco no anel de sustentação anular 302. O canal oco pode permitir distribuição igual da corrente de líquido ao longo do perímetro do dispositivo de contato 300.

[0052] Pequenos canais de líquido dentro do anel de sustentação anular 302 podem fornecer um trajeto de fluxo para que a corrente de líquido flua através de orifícios de injeção de líquido 308 dentro dos raios 304. Os orifícios de injeção de líquido 308 podem ser localizados na borda dianteira de cada raio 304 ou próximos à mesma. O posicionamento dos orifícios de injeção de líquido 308 nos raios 304 pode permitir que a corrente de líquido seja distribuída uniformemente em uma corrente de gás que é direcionada entre os raios 304. Especificamente, a corrente de líquido pode ser contatada pela corrente de gás que flui através dos espaços entre os raios 304, e pode ser cisalhada em pequenas gotículas e arrastada na fase gasosa.

[0053] Uma porção da corrente de gás de alimentação flui entre os raios para a seção de transferência de massa enquanto o restante da corrente de gás flui para o cone de ingresso de gás 306 através de uma entrada de gás 312. O cone de ingresso de gás 306 pode bloquear uma porção de corte transversal do tubo. Os raios 304 incluem fendas de saída de gás 310 que permitem que a corrente de gás seja escoada para fora do cone de ingresso de gás 306. Isso pode aumentar a velocidade da corrente de gás à medida que o mesmo flui através do tubo. O cone de ingresso de gás 306 pode direcionar uma quantidade predeterminada da corrente de gás para as fendas de saída de gás 310 nos raios 304.

[0054] Parte da corrente de líquido injetada através dos raios 304 pode ser depositada na superfície dos raios 304 como um filme líquido. À medida que a corrente de gás flui através do cone de ingresso de gás 306 e é direcionada para fora das fendas de saída de gás 310 nos raios 304, a corrente de gás pode varrer ou soprar grande parte do filme líquido dos raios 304. Isso pode aumentar a dispersão da corrente de líquido na fase gasosa. Ademais, a obstrução para o fluxo da corrente de gás e o efeito de cisalhamento criado pela saída do gás através das fendas de saída de gás podem fornecer uma zona com uma taxa de dissipação turbulenta aumentada. Isso pode resultar na geração de gotículas menores que aumentam a taxa de transferência de massa da corrente líquida e da corrente gasosa.

[0055] As dimensões de vários componentes do dispositivo de contato 300 podem ser variadas de modo que a corrente de gás flua em uma velocidade alta. Isso pode ser alcançado por meio de uma redução repentina no diâmetro do anel de sustentação anular 302 ou uma redução gradual no diâmetro do anel de sustentação anular 302. A parede externa do dispositivo de contato 300 pode ser de formato levemente convergente, que termina no ponto em que a corrente de gás e a corrente de líquido são descarregadas no tubo a jusante. Isso pode permitir que o cisalhamento e rearrastamento de qualquer filme líquido que seja removido do dispositivo de contato

300. Ademais, um anel radial para dentro, superfície ranhurada ou outro equipamento adequado pode ser incluído no diâmetro externo do dispositivo de contato 300 próximo ao ponto em que a corrente de gás e a corrente de líquido são descarregadas no tubo a jusante. Isso pode aumentar o grau de arrastamento de líquido na fase gasosa.

[0056] A extremidade a jusante do dispositivo de contato 300 pode descarregar em uma seção de tubo (não mostrada). A seção do tubo pode ser uma seção reta de tubo ou uma seção de expansão concêntrica de tubo. O cone de ingresso de gás 306 pode terminar com um cone de extremidade romba ou um cone de extremidade afilada. Em outras modalidades, o cone de ingresso de gás 306 pode terminar com um cone nervurado, que pode incluir várias nervuras concêntricas ao longo do cone que fornecem múltiplos locais para geração de gotículas. Além disso, qualquer número de fendas de saída de gás 310 pode ser fornecido no próprio cone para permitir a remoção do filme líquido do dispositivo de contato 300.

[0057] A Figura 3B é uma vista em perspectiva lateral do dispositivo de contato

300. Itens numerados semelhantes são como descrito em relação à Figura 3A. Como mostrado na Figura 3B, a porção a montante do cone de ingresso de gás 306 pode se estender mais para o tubo do que o anel de sustentação anular 302 e os raios 304 na direção a montante. A porção a jusante do cone de ingresso de gás 306 também pode se estender mais para o tubo do que o anel de sustentação anular 302 e os raios 304 na direção a jusante. O comprimento do cone de ingresso de gás 306 na direção a jusante depende do tipo de cone na extremidade do cone de ingresso de gás 306, como descrito adicionalmente em relação às Figuras 3C e 3D.

[0058] A Figura 3C é uma vista em perspectiva lateral em corte transversal do dispositivo de contato 300 de acordo com um aspecto revelado. Itens numerados semelhantes são como descrito em relação às Figuras 3A e 3B. De acordo com À Figura 3C, o cone de ingresso de gás 306 do dispositivo de contato 300 termina com um cone de extremidade afilada 314. Terminar o cone de ingresso de gás 306 com um cone de extremidade afilada 314 pode reduzir a queda de pressão geral no tubo causada pelo dispositivo de contato 300.

[0059] A Figura 3D é uma vista em perspectiva lateral em corte transversal do dispositivo de contato 300 de acordo com outro aspecto revelado. Itens numerados semelhantes são como descrito em relação às Figuras 3A a 3C. De acordo com a Figura 3D, o cone de ingresso de gás 306 do dispositivo de contato 300 termina com um cone de extremidade romba 316. Terminar o cone de ingresso de gás 306 com um cone de extremidade romba 316 pode incentivar a formação de gotículas no centro do tubo.

[0060] A Figura 4 retrata um sistema de fracionamento de gás 400, de acordo com aspectos revelados, que pode ser usado com processo de liquefação de gás natural. O sistema de fracionamento de gás 400 inclui uma seção inferior, também conhecida como uma coluna de extração e lavagem 402, e uma seção superior ou seção de retificação 404, que, de acordo com aspectos revelados compreende uma pluralidade de sistemas de contato de cocorrente. A coluna de extração e lavagem 402 pode ser uma coluna independente, e realiza uma função equivalente à seção extratora 102 da coluna de lavagem 100 retratada na Figura 1. Como pode ser visto na Figura 4, a corrente de gás de alimentação 408, que tipicamente é uma corrente bifásica, entra no sistema de fracionamento de gás 400 a alta pressão e em uma posição adjacente tanto à coluna de extração e lavagem 402 quanto à seção de retificação 404. Uma fase predominantemente de vapor e uma fase predominantemente de líquido na corrente de gás de alimentação 408 se separam uma da outra, com a fase predominantemente de vapor se movendo para cima para a seção de retificação 404 e a fase predominantemente líquida se movendo para baixo para a coluna de extração e lavagem 402. A coluna de extração e lavagem 402 usa bandejas 410 para separar e direcionar líquido para baixo. Bandejas 410 são tipicamente usadas em vez de bandejas recheadas devido ao alto fluxo de líquido previsto, que é definido como um fluxo volumétrico por unidade de área.

[0061] Uma corrente de líquido 412 é extraída próximo ao fundo da coluna de extração e lavagem 402 e é reaquecida em uma caldeira de reaquecimento 414. À corrente reaquecida 416 é retornada para a coluna de extração e lavagem 402, onde vapores na corrente reaquecida podem subir através da coluna de extração e lavagem e entrar na seção de retificação 404. Líquidos na corrente reaquecida 416 combinam- se com outros líquidos no fundo da coluna de extração e lavagem 402. Uma corrente de fundo de coluna de extração e lavagem líquida 417 pode ser retirada do fundo da coluna de extração e lavagem 402.

[0062] A fase de vapor da corrente de gás de alimentação 408 é combinada com o vapor que sobe da coluna de extração e lavagem 402. A corrente de vapor combinada 420 entra na seção de retificação 404, que em um aspecto inclui um sistema de separação 418 e um ou mais estágios de lavagem, sendo que cada estágio de lavagem inclui um sistema de contato de cocorrente em linha 421a, 421b, 421c similar ao sistema de contato de cocorrente em linha 200 descrito na Figura 2. Em um aspecto preferencial o sistema de separação 418 inclui um separador ciclônico, e em uma modalidade mais preferencial inclui um separador ciclônico em linha 422 e um coletor 423 similares ao separador ciclônico 223 e coletor 224 usados no sistema de separação 222 da Figura 2. O separador ciclônico em linha 422 serve como uma zona de ignição para fazer com que parte dos líquidos arrastados na corrente de vapor combinada 420 seja separada da mesma. Se o sistema de fracionamento de gás 400 for usado onde não é esperada incrustação devido ao conteúdo da corrente de alimentação, um aglomerador 424 pode ser colocado em frente ao separador ciclônico em linha 422 para aumentar o tamanho das gotículas de líquido que entram no separador ciclônico de linha. O aglomerador 424 pode melhorar o desempenho de separação de líquido do separador ciclônico em linha 422. O líquido coletado do coletor 423 é alimentado através de uma linha de refluxo de ignição 425 para uma região superior da coluna de extração e lavagem 402 para separação adicional na mesma.

[0063] A corrente de vapor da zona de ignição 426 que sai do separador ciclônico em linha 422 é alimentada para o primeiro sistema de contato de cocorrente 421a, que inclui um gerador de gotícula 428a, uma seção de transferência de massa 430a, um separador ciclônico 432a com um aglomerador opcional 434a e um coletor 436a. O líquido 438b coletado de um sistema de contato de cocorrente em linha subsequente ou a jusante (tal como o sistema de contato de cocorrente em linha 421b) é injetado no gerador de gotícula 428a e misturado e combinado na seção de transferência de massa, onde hidrocarbonetos pesados na corrente de vapor da zona de ignição são transferidos para o líquido pulverizado, e hidrocarbonetos leves na corrente de líquido são transferidos para a corrente de vapor da zona de ignição. O líquido e o vapor na seção de transferência de massa 430a são separados um do outro com o uso do separador ciclônico 432a e aglomerador opcional 434a, sendo que o líquido é coletado no coletor 436a e enviado através de uma linha de coleta de líquidos 438a a ser combinada com a linha de refluxo de ignição 425. A corrente de gás 440a com hidrocarbonetos pesados removidos da mesma é enviada como uma admissão para o segundo sistema de contato de cocorrente 421b. O segundo sistema de contato de cocorrente 421b é construído similar ao primeiro sistema de contato de cocorrente 421a e funciona de uma maneira similar, com líquido 438c coletado de um sistema de contato de cocorrente em linha subsequente ou a jusante (tal como sistema de contato de cocorrente em linha 421c) que é misturado com a corrente de gás 440a. A corrente de gás 440b com hidrocarbonetos pesados removidos no segundo sistema de contato de cocorrente 421b é enviada como uma admissão para o terceiro sistema de contato de cocorrente 421c. O terceiro sistema de contato de cocorrente 421c é construído similar ao primeiro e segundo sistemas de contato de cocorrente 421a, 421b e funciona de uma maneira similar. A corrente de gás 440c com hidrocarbonetos pesados removidos da mesma é enviada para um resfriador de refluxo 442, que condensa hidrocarbonetos pesados restantes na corrente de gás que, por sua vez, são separados em forma líquida da corrente de gás em um tambor de refluxo 444. À corrente de líquido de refluxo 446 é usada como a admissão de líquido para o terceiro sistema de contato de cocorrente 421c, e a corrente de gás 448 que sai do tambor de refluxo é enviada para processamento adicional, que pode incluir liquefação.

[0064] O sistema de fracionamento de gás 400 pode incluir qualquer número de sistemas de contato de cocorrente como desejado ou exigido. Ademais, qualquer número de componentes adicionais pode ser incluído dentro do sistema de fracionamento de gás 400, dependendo dos detalhes da implantação específica. Ademais, o sistema de fracionamento de gás 400 pode incluir quaisquer tipos adequados de aquecedores, refrigeradores, condensadores, bombas de líquido, compressores de gás, sopradores, linhas de derivação, outros tipos de equipamentos de separação e/ou fracionamento, válvulas, comutadores, controladores e dispositivos de medição de pressão, dispositivos de medição de temperatura, dispositivos de medição de nível ou dispositivos de medição de fluxo, entre outros.

[0065] A Figura 5 é um diagrama esquemático de outra disposição da seção de retificação 404 do sistema de fracionamento de gás 400. São mostrados o sistema de separação 418 e três estágios de lavagem que compreendem o primeiro, o segundo e o terceiro sistemas de contato de cocorrente em linha 421a, 421b, 421c. Para cada um dentre o sistema de separação e o primeiro ao terceiro sistemas de contato de cocorrente em linha, a Figura 5 também mostra as bombas 450a, 450b, 450c, 450d, válvulas 452a, 452b, 452c, 452d, linhas de purga de gás 454a, 454b, 454c, 454d, e bocais 456a, 456b, 456c, 456d que foram descritos em relação à Figura 2. A Figura 5 mostra mais claramente que os aspectos revelados são operados com fluxo de contracorrente total do líquido de estágios de lavagem anteriores, com contato de cocorrente em estágios de lavagem individuais.

[0066] A Figura 6A é uma vista lateral de uma configuração de contator de cocorrente múltiplo de estágio único 600 que pode ser usada como parte ou a totalidade de uma seção de retificação em um sistema de fracionamento de gás como revelado previamente.

A configuração de contator de cocorrente múltiplo de estágio único 600 é geralmente contida dentro de um recipiente 602 que pode formar um limite de pressão unitário (único e/ou comum) para que o contato compacto ocorra no mesmo.

O recipiente 602 pode ser configurado para suportar mais de (pode ter uma classificação de recipiente de pressão) de cerca de 500 psia (cerca de 34 bar) de pressão, por exemplo, de cerca de 600 psia (cerca de 41 bar) a cerca de 3.000 psia (cerca de 207 bar), de cerca de 800 psia (cerca de 48 bar) a cerca de 3.000 psia (cerca de 207 bar), de cerca de 600 psia (cerca de 41 bar) a cerca de 2.000 psia (cerca de 138 bar), de cerca de 800 psia (cerca de 48 bar) a cerca de 2.000 psia (cerca de 138 bar) de cerca de 600 psia (cerca de 41 bar) a cerca de 1.000 psia (cerca de 70 bar), de cerca de 800 psia (cerca de 48 bar) a cerca de 1.000 psia (cerca de 70 bar), de cerca de 1.000 psia (cerca de 70 bar) a cerca de 3.000 psia (cerca de 207 bar), de cerca de 1.000 psia (cerca de 70 bar) a cerca de 2.000 psia (cerca de 138 bar), de cerca de 2.000 psia (cerca de 138 bar) a cerca de 3.000 psia (cerca de 207 bar), ou qualquer faixa entre as mesmas.

A pressão diferencial ao longo do comprimento do recipiente 602, por exemplo, entre a corrente de gás 604 e a corrente de gás natural 606, pode ser de cerca de 200 psia (cerca de 14 bar) a cerca de 700 psia (cerca de 48 bar), de cerca de 300 psia (cerca de 21 bar) a cerca de 600 psia (cerca de 41 bar), de cerca de 400 psia (cerca de 28 bar) a cerca de 500 psia (cerca de 34 bar), de cerca de 200 psia (cerca de 14 bar) a cerca de 600 psia (cerca de 41 bar), de cerca de 300 psia (cerca de 21 bar) a cerca de 600 psia (cerca de 41 bar), de cerca de 400 psia (cerca de 28 bar) a cerca de 600 psia (cerca de 41 bar), de cerca de 500 psia (cerca de 34 bar) a cerca de 600 psia (cerca de 41 bar), de cerca de 200 psia (cerca de 14 bar) a cerca de 500 psia (cerca de 34 bar), de cerca de 300 psia (cerca de 21 bar) a cerca de 500 psia (cerca de 34 bar), de cerca de 200 psia (cerca de 14 bar) a cerca de 400 psia (cerca de 28 bar), de cerca de 300 psia (cerca de 21 bar) a cerca de 400 psia (cerca de 28 bar), de cerca de 200 psia (cerca de 14 bar) a cerca de 300 psia (cerca de 21 bar), ou qualquer faixa entre as mesmas.

O recipiente 602 geralmente contém um conjunto de estágio único de unidades de separação substancialmente paralelas ou contatores compactos que compreendem unidades de contato 608a a 608n, também denominadas no presente documento como unidades de separação.

As pessoas versadas na técnica entenderão que o número de unidades de contato 608a a 608hn no conjunto de contatores compactos pode ser selecionada opcionalmente com base nas características de projeto desejadas, que incluem desejado taxa de fluxo desejada, diâmetro da unidade de separação, etc., e pode numerar de qualquer lugar entre uma a 300 ou mais unidades.

O uso da nomenclatura de letra (ou seja, “al, “p', “nº, etc.) em conjunto com os caracteres numéricos de referência é apenas para facilidade de referência e não é limitante.

Por exemplo, as pessoas versadas na técnica entenderão que um conjunto ilustrado de unidades de contato 608a a 608n pode, em várias modalidades, compreender duas, quatro, cinco, vinte ou várias centenas de unidades de contato.

O recipiente 602 compreende um manifolde de entrada 610 que tem geradores de gotícula 612a a 612n na seção de entrada 614 da configuração de contator de cocorrente múltiplo de estágio único 600. A seção de entrada 614 é configurada para receber a corrente de gás natural 604 em um plenum de entrada comum através do qual a corrente de gás natural 604 pode ser distribuída de forma substancialmente igual através das unidades de contato 608a a 608n.

Embora uma corrente de gás 604, corrente de gás 606, etc. sejam discutidas no presente documento, as pessoas versadas na técnica reconhecerão que geralmente os mesmos princípios podem ser aplicados a qualquer corrente de fluido, inclusive com relação ao contato líquido-líquido.

Consequentemente, o uso das expressões “corrente de gás”, “entrada de gás”, “saída de gás”, etc. deve ser compreendido como não limitante e pode opcionalmente ser substituído por “corrente de fluido”, “entrada de fluido”, “saída de fluido” e assim por diante em várias modalidades dentro do escopo dessa revelação.

O uso das expressões “corrente de gás”, “entrada de gás”, “saída de gás”, etc. são apenas com o propósito de conveniência.

As unidades de contato 608a a 608n podem ser de um tamanho adequado dependendo das exigências de projeto.

Por exemplo, as unidades de contato 608a a 608n podem ter um diâmetro individual de cerca de 2 polegadas (cerca de 5 centímetros (cm)) a cerca de 24 polegadas (cerca de 61 cm), de cerca de 3 polegadas (cerca de 7,6 cm) a cerca de 20 polegadas (cerca de 50 cm), de cerca de 4 polegadas (cerca de 10,1 cm) a cerca de 18 polegadas (cerca de 45 cm), de cerca de 6 polegadas (cerca de 15,3 cm) a cerca de 12 polegadas (cerca de 30 cm), de cerca de 6 polegadas (cerca de 15,3 cm) a cerca de 18 polegadas (cerca de 45 cm), de cerca de 12 polegadas (cerca de 30 cm) a cerca de 18 polegadas (cerca de 45 cm), de cerca de 18 polegadas (cerca de 45 cm) a cerca de 24 polegadas (cerca de 61 cm), ou qualquer faixa entre as mesmas.

O manifolde de entrada 610 é configurado para receber uma corrente de líquido 212 e passar a corrente de líquido 212 para os geradores de gotícula 612a a 612n, onde a corrente de líquido 212 pode ser atomizada.

Os geradores de gotícula 612a a 612n são similares ao gerador de gotícula 208 ou dispositivo de contato 300 como descrito previamente.

Os geradores de gotícula 612a a 612n podem servir para arrastar a corrente de líquido atomizada na corrente de gás 604, e a corrente mista de solvente atomizado e gás natural pode ser passada para a seção de transferência de massa 616 onde ocorre a absorção.

Cada uma das unidades de contato 608a a 608n tem uma entrada de gás de reciclagem 618a a 618n abastecida por gás de reciclagem coletado e retornado, por exemplo, de uma bota comum 620. A bota 620 pode ser opcionalmente incluída em aplicações de baixa taxa de líquido para melhorar o controle de fluxo de taxa de líquido.

Como retratado, a bota 620 pode ter um disjuntor de vórtice interno 622 ou outros componentes internos apropriados.

Para facilidade de visualização, as linhas de fornecimento de gás de reciclagem para cada uma das entradas de gás de reciclagem 618a a 618n não são retratadas, mas podem ser similares à linha de purga de gás 232 como descrita previamente.

Como será compreendido pelas pessoas versadas na técnica, as entradas de gás de reciclagem 618a a 618n são opcionais, e o gás de reciclagem pode ser adicional ou alternativamente enviado a jusante em outros aspectos.

O líquido que sai das unidades de contato 608a a 608n por meio de saídas de líquido 624a a 624n pode drenar para uma seção de desgaseificação de líquidos comum ou um plenum de coleta de líquidos comum 626. O plenum 626 pode fornecer tempo de permanência suficiente para a desgaseificação desejada, pode reduzir picos de líquido que chegam com a corrente de gás natural 604, e pode fornecer uma vedação líquida para uma separação ciclônica que ocorre em uma seção de contato 628 de cada uma das unidades de contato 608a a 608n. O tempo de permanência fornecido pelo plenum 626 pode variar de 5 segundos a 5 minutos, dependendo da operação do processo, ou de 30 segundos a 1 minuto em vários aspectos. O recipiente 602 contém um eliminador de névoa 630, por exemplo, uma malha de arame, placas de palhetas, defletores ou outros dispositivos internos para reduzir o transporte de gotículas de líquido proveniente do gás de desgaseificação, deixando o líquido no plenum 626. O eliminador de névoa 630 também pode servir como um corta impulso para o líquido que sai de cada uma das unidades de contato 608a a 608n para minimizar a aeração do líquido. Em aspectos instalados em instalações ao largo da costa (offshore) ou instalações flutuantes ou sujeitas de outra forma a movimento, o eliminador de névoa 630 pode mitigar os efeitos do movimento de ondas na porção de fundo do recipiente 602. Cada unidade de contato 608a a 608n tem uma saída de gás tratado 632a a 632n e uma saída de líquido 624a a 624n em uma seção de separação 633. O recipiente 602 tem uma ventilação 634 para expelir gás de desgaseificação, por exemplo, gás desgaseificado de líquido coletado no plenum 626 que pode ser alimentado a montante ou a jusante da unidade de contato de cocorrente múltipla, dependendo da configuração do processo. As saídas de gás tratado 632a a 632n acoplam-se a um manifolde de saída 636. O recipiente 602 também contém portas de controle de nível 638a e 638b para acoplar um sistema de controle de nível (não retratado) e controlar a quantidade de líquido 640 que sai da bota 620. O líquido 640 que sai da bota 620 pode ser enviado para uma seção de retificação de um sistema de fracionamento, como descrito previamente.

[0067] A Figura 6B é uma vista de extremidade em corte transversal da configuração de contator de cocorrente múltiplo de estágio único 600 da Figura 6A tomada no manifolde de entrada 610. A Figura 6B mostra uma disposição exemplificativa das unidades de contato no recipiente 602, embora por uma questão de simplicidade, apenas os geradores de gotícula 612a a 612n associados às unidades de contato sejam mostrados. Outras disposições aceitáveis serão prontamente aparentes para as pessoas versadas na técnica. A Figura 6B também mostra uma localização do eliminador de névoa 630, o plenum 626, a ventilação 634, a bota 620, as portas de controle de nível 638a e 638b e a corrente de líquido 640.

[0068] As Figuras 6A e 6B retratam uma configuração de contator de cocorrente múltiplo de estágio único. Estágios adicionais também podem ser incluídos em um contator de cocorrente múltiplo, como revelado na Publicação de Pedido de Patente no US2016/0199774 de copropriedade intitulada “Separating Impurities from a Fluid Stream Using Multiple Co-current Contactors”, cuja revelação é incorporada em sua totalidade ao presente documento a título de referência. Adicionalmente, qualquer um dos sistemas de contato de cocorrente em linha 421a, 421b, 421c do sistema de fracionamento de gás retratados nas Figuras 4 e 5 pode ser substituído por um contator de cocorrente múltiplo de estágio único ou de múltiplos estágios como descrito no presente documento.

[0069] A Figura 7 é um método 700 para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás de acordo com aspectos da revelação. No bloco 702 uma corrente de gás de alimentação é introduzida em uma entrada de gás de alimentação. No bloco 704 uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação é recebida em uma seção extratora. No bloco 706 uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação é recebida em um primeiro sistema de contato de cocorrente localizado em linha dentro de um tubo com um segundo sistema de contato de cocorrente. Cada um dentre o primeiro e segundo sistemas de contato de cocorrente compreende um contator de cocorrente que inclui um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, e um sistema de separação. No bloco 708, com o uso de cada gerador de gotícula, gotículas de um líquido são geradas e dispersas em uma corrente de gás. No bloco 710, em cada seção de transferência de massa é fornecido um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida. No bloco 712, em cada sistema de separação a fase de vapore a fase líquida são separadas. A fase de vapor do contator de cocorrente no primeiro sistema de contato de cocorrente compreende a corrente de gás para o contator de cocorrente no segundo sistema de contato de cocorrente. A fase líquida do contator de cocorrente no segundo sistema de contato de cocorrente compreende o líquido do qual gotículas são geradas no contator de cocorrente do primeiro sistema de contato de cocorrente.

[0070] A Figura 8 é um método 800 de um método para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás. No bloco 802, uma corrente de gás de alimentação é introduzida em uma entrada de gás de alimentação. No bloco 804 uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação é recebida em uma seção extratora. No bloco 806 uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação é recebida em um primeiro sistema de contato de cocorrente localizado em linha dentro de um tubo com um segundo sistema de contato de cocorrente. Pelo menos um dentre o primeiro e segundo sistemas de contato de cocorrente compreende um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário. O conjunto de contato compacto inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas. Cada uma da pluralidade de unidades de contato tem um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, e um sistema de separação. No bloco 808 o líquido é distribuído para cada gerador de gotícula da pluralidade de unidades de contato. No bloco 810, com o uso de cada gerador de gotícula, gotículas são geradas de um líquido e dispersadas as gotículas em uma corrente de gás. No bloco 812, em cada seção de transferência de massa, é fornecido um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida. No bloco 814, em cada sistema de separação, a fase de vapor é separada da fase líquida. A fase de vapor do primeiro sistema de contato de cocorrente compreende a corrente de gás para o segundo sistema de contato de cocorrente, e a fase líquida do segundo sistema de contato de cocorrente compreende o líquido do qual gotículas são geradas no primeiro sistema de contato de cocorrente.

[0071] Os aspectos revelados podem ser variados de várias maneiras. Por exemplo, os sistemas de contato de cocorrente compactos foram mostrados nas Figuras como sendo conectados um ao outro em série, mas para flexibilidade de modulação adicional um ou mais dos sistemas de contato de cocorrente compactos podem ser conectados entre si em paralelo. Os sistemas de separação revelados no presente documento também podem ser variados. Em vez do separador ciclônico único revelado, em linha ciclones removedores de névoa podem ser usados. Ciclones removedores de névoa em linha adicionais em linha podem ser instalados após o último estágio de lavagem se for necessária ou exigida separação de líquido adicional. Outros dispositivos de eliminação de névoa conhecidos podem substituir o separador ciclônico. Os métodos, processos e/ou funções descritos o presente documento podem ser implantados e/ou controlados por um sistema de computador programado adequadamente.

[0072] Além disso, é contemplado que os recursos de vários exemplos descritos no presente documento possam ser combinados, incluindo alguns, mas não necessariamente, todos os recursos fornecidos para dados exemplos. Além disso, os recursos de qualquer exemplo em particular não são necessariamente exigidos para implantar o presente avanço tecnológico.

[0073] Os aspectos revelados substituem a seção de retificação recheada de grande diâmetro de colunas de lavagem de GNL conhecidas. Uma vantagem dos aspectos divulgados é que os aspectos revelados podem ser usados com muitos processos diferentes de GNL com esquemas de colunas de lavagem. Outra vantagem é que os sistemas de contato de corrente compacta podem ser orientados horizontalmente, orientados verticalmente ou em uma orientação mista como exigido ou desejado para melhor atender às limitações de um lote ou espaço do módulo existente.

[0074] Outras vantagens dos aspectos revelados podem ser vistas através de custos de capital reduzidos e capacidade de processamento potencialmente melhorada em oportunidades de atualização e descongestionamento em espaço limitado. Devido à pressão operacional de colunas de lavagem de GNL convencionais (—- 60 bar, 850 psia) e às baixas temperaturas de processamento operacional do sistema (-20 ºC), a coluna deve ser construída em aço inoxidável muito caro com uma parede muito espessa. Por exemplo, uma coluna de lavagem em que a seção superior/de retificação de uma coluna de lavagem de aço inoxidável recheada convencional tem um diâmetro de 4,2 m, aproximadamente 12,6 m de altura (que inclui uma zona de ignição) e 105 mm de espessura de parede, pode ser substituída pelo sistema de lavagem revelado encerrado em um tubo que tem um diâmetro de 24 polegadas (60,96 cm). Isso pode resultar em uma redução de aproximadamente 75% nas despesas de capital, sem mencionar economias adicionais em transporte, apoios civis e estruturais, quando comparado a colunas de lavagem conhecidas.

[0075] Além disso, a função de retificação pode ser usada em muitas aplicações, tais como: novas instalações de GNL que exigem uma coluna de lavagem; produção de GNL em instalações flutuantes, um a vez que os aspectos revelados não são suscetíveis a ineficiências de movimento de torre; qualquer aplicação de fracionamento (seção de extração e/ou retificação) que tenha baixa vazão de líquido; uma coluna de Lavagem de GNL em área industrial, em que a seção de retificação existente é um gargalo para a capacidade da coluna; e produção de GNL em áreas povoadas onde a altura deve ser minimizada por razões de poluição visual.

[0076] Aspectos da revelação podem incluir quaisquer combinações dos métodos e sistemas mostrados nos parágrafos numerados a seguir. Isso não deve ser considerado uma listagem completa de todos os aspectos possíveis, uma vez que qualquer número de variações pode ser previsto a partir da descrição acima.

[0077] A1. Um sistema de fracionamento para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás que compreende:

[0078] uma entrada de gás de alimentação através da qual é introduzida uma corrente de gás de alimentação;

[0079] uma seção extratora configurada para receber uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação; e

[0080] primeiro e segundo sistemas de contato de cocorrente localizados em linha dentro de um tubo, o primeiro sistema de contato de cocorrente configurado para receber uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação, sendo que cada um dentre o primeiro e segundo sistemas de contato de cocorrente compreende:

[0081] um contator de cocorrente que inclui um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, o gerador de gotícula configurado para gerar gotículas de um líquido e dispersar as gotículas em uma corrente de gás, e a seção de transferência de massa configurada para fornecer um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida; e

[0082] um sistema de separação configurado para separar a fase de vapor da fase líquida;

[0083] em que a fase de vapor do contator de cocorrente no primeiro sistema de contato de cocorrente compreende a corrente de gás para o contator de cocorrente no segundo sistema de contato de cocorrente, e em que a fase líquida do contator de cocorrente no segundo sistema de contato de cocorrente compreende o líquido do qual gotículas são geradas no contator de cocorrente do primeiro sistema de contato de cocorrente.

[0084] A2. O sistema de fracionamento do parágrafo A1, em que o gerador de gotícula no contator de cocorrente em pelo menos um dentre o primeiro e segundo sistemas de contato de cocorrente compreende: um anel de sustentação anular que prende o gerador de gotícula em linha dentro do tubo;

[0085] uma pluralidade de raios que se estendem do anel de sustentação anular, sendo que o anel de sustentação anular tem uma pluralidade de canais de líquido configurados para permitir que uma corrente de líquido flua através da pluralidade de raios e para fora de orifícios de injeção dispostos na pluralidade de raios; e

[0086] um cone de ingresso de gás sustentado pela pluralidade de raios e configurado para permitir que

[0087] uma primeira porção de uma corrente de gás flua através de uma seção oca do cone de ingresso de gás e através de fendas de saída de gás incluídas na pluralidade de raios, e

[0088] uma segunda porção da corrente de gás flua em torno do cone de ingresso de gás e entre a pluralidade de raios, em que a segunda porção da corrente de gás é separada da primeira porção da corrente de gás.

[0089] A3. O sistema de fracionamento do parágrafo A2, em que uma porção a jusante do cone de ingresso de gás compreende um cone de extremidade romba.

[0090] AJ4.O sistema de fracionamento do parágrafo A2, em que uma porção a jusante do cone de ingresso de gás compreende um cone de extremidade afilada.

[0091] A5. O sistema de fracionamento do parágrafo A1 ou parágrafo A2, que compreende adicionalmente um separador de equilíbrio em linha disposto para receber a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação antes que a dita fase predominantemente de vapor seja enviada através do primeiro sistema de contato de cocorrente, o separador de equilíbrio em linha configurado para separar líquidos da fase predominantemente de vapor.

[0092] A6. O sistema de fracionamento do parágrafo A5, que compreende adicionalmente uma linha de refluxo de ignição conectada ao separador de equilíbrio em linha e à seção extratora, a linha de refluxo de ignição configurada para transportar líquidos separados da fase predominantemente de vapor no separador de equilíbrio em linha para a seção extratora.

[0093] A7. O sistema de fracionamento do parágrafo A5, em que o separador de equilíbrio em linha compreende um separador ciclônico.

[0094] A8. O sistema de fracionamento do parágrafo A5, que compreende adicionalmente um aglomerador situado em uma admissão do separador de equilíbrio em linha.

[0095] A9. O sistema de fracionamento de qualquer um dos parágrafos A1 a A8, em que o sistema de separação de pelo menos um dentre o primeiro e segundo sistemas de contato de cocorrente compreende um separador ciclônico.

[0096] A10. O sistema de fracionamento de qualquer um dos parágrafos A1 a A9, que compreende adicionalmente:

[0097] uma pluralidade de sistemas de contato de cocorrente conectados em série, sendo que a dita pluralidade de sistemas de contato de cocorrente inclui o primeiro e segundo sistemas de contato de cocorrente e um último sistema de contato de cocorrente; e

[0098] um tambor de refluxo configurado para receber uma fase de vapor do último sistema de contato de cocorrente e separar um líquido de refluxo da dita fase de vapor;

[0099] em que o último sistema de contato de cocorrente compreende

[0100] um contator de cocorrente que inclui um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, o gerador de gotícula configurado para gerar gotículas do líquido de refluxo e dispersar as gotículas em uma corrente de gás recebida de um sistema de contato de cocorrente prévio, e a seção de transferência de massa configurada para fornecer um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida; e

[0101] um sistema de separação configurado para separar a fase de vapor da fase líquida, em que a fase de vapor é enviada para o tambor de refluxo e a fase líquida compreende o líquido do qual gotículas são geradas em um contator de cocorrente de um sistema de contato de cocorrente prévio.

[0102] A11. O sistema de fracionamento do parágrafo A10, que compreende adicionalmente um resfriador de refluxo situado entre o último sistema de contato de cocorrente e o tambor de refluxo, o resfriador de refluxo configurado para resfriar a fase de vapor do último sistema de contato de cocorrente antes de ser enviada para o tambor de refluxo.

[0103] A12. O sistema de fracionamento de qualquer um dos parágrafos A1 a A11, em que a corrente de gás de alimentação compreende uma corrente de gás natural, e em que os hidrocarbonetos pesados compreendem pelo menos um dentre propano, butano, hexano e heptano.

[0104] A13. Um método para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás, que compreende:

[0105] introduzir uma corrente de gás de alimentação em uma entrada de gás de alimentação;

[0106] receber uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação em uma seção extratora.

[0107] receber uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação em um primeiro sistema de contato de cocorrente localizado em linha dentro de um tubo com um segundo sistema de contato de cocorrente, sendo que cada um dentre o primeiro e segundo sistemas de contato de cocorrente compreende contator de cocorrente que inclui um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, e um sistema de separação;

[0108] usar cada gerador de gotícula, que gera gotículas de um líquido e dispersa as gotículas em uma corrente de gás;

[0109] em cada seção de transferência de massa, fornecer um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida; e

[0110] em cada sistema de separação, separar a fase de vapor da fase líquida;

[0111] em que a fase de vapor do contator de cocorrente no primeiro sistema de contato de cocorrente compreende a corrente de gás para o contator de cocorrente no segundo sistema de contato de cocorrente, e em que a fase líquida do contator de cocorrente no segundo sistema de contato de cocorrente compreende o líquido do qual gotículas são geradas no contator de cocorrente do primeiro sistema de contato de cocorrente.

[0112] A14. O método do parágrafo A13, em que o gerador de gotícula no contator de cocorrente em pelo menos um dentre o primeiro e segundo sistemas de contato de cocorrente inclui um anel de sustentação anular que prende o gerador de gotícula em linha dentro do tubo, uma pluralidade de raios que se estendem do anel de sustentação anular, e um cone de ingresso de gás sustentado pela pluralidade de raios, sendo que o método compreende adicionalmente:

[0113] escoar uma corrente de líquido através de canais de líquido dispostos na corrente de sustentação anular, através da pluralidade de raios e para fora de orifícios de injeção dispostos na pluralidade de raios; e

[0114] escoar uma primeira porção de uma corrente de gás através de uma seção oca do cone de ingresso de gás e através de fendas de saída de gás incluídas na pluralidade de raios, e

[0115] escoar uma segunda porção da corrente de gás em torno do cone de ingresso de gás e entre a pluralidade de raios, em que a segunda porção da corrente de gás é separada da primeira porção da corrente de gás.

[0116] A15. O método do parágrafo A13, que compreende adicionalmente:

[0117] receber a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação em um separador de equilíbrio em linha antes de enviar a fase predominantemente de vapor através do primeiro sistema de contato de cocorrente; e

[0118] separar líquidos da fase predominantemente de vapor no separador de equilíbrio em linha.

[0119] A16. O método do parágrafo A15, que compreende adicionalmente:

[0120] transportar líquidos separados da fase predominantemente de vapor no separador de equilíbrio em linha para a seção extratora por meio de uma linha de refluxo de ignição.

[0121] A17. O método do parágrafo A15, que compreende adicionalmente:

[0122] alimentar a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação em um aglomerador antes de a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação ser recebida pelo separador de equilíbrio em linha.

[0123] A18. O método do parágrafo A13 ou parágrafo A14, que compreende adicionalmente:

[0124] dispor uma pluralidade de sistemas de contato de cocorrente em série, sendo que a pluralidade de sistemas de contato de cocorrente inclui o primeiro e segundo sistemas de contato de cocorrente e um último sistema de contato de cocorrente que tem um contator de cocorrente e um sistema de separação, em que o contator de cocorrente do último sistema de contato de cocorrente tem um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa;

[0125] em um tambor de refluxo, separar uma fase de vapor do último sistema de contato de cocorrente de um líquido de refluxo;

[0126] gerar gotículas do líquido de refluxo no gerador de gotícula do contator de cocorrente do último sistema de contato de cocorrente;

[0127] dispersar as ditas gotículas em uma corrente de gás recebida de um sistema de contato de cocorrente prévio;

[0128] na seção de transferência de massa do contator de cocorrente do último sistema de contato de cocorrente, fornecer um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida;

[0129] no sistema de separação do contator de cocorrente do último sistema de contato de cocorrente, separar a fase de vapor da fase líquida do fluxo bifásico misto;

[0130] enviar a fase de vapor do fluxo bifásico misto para o tambor de refluxo; e usar a fase líquida do fluxo bifásico misto para gerar gotículas em um contator de cocorrente de um sistema de contato de cocorrente prévio.

[0131] A19. O método do parágrafo A18, que compreende adicionalmente:

[0132] resfriar a fase de vapor do fluxo bifásico misto gerado pelo sistema de separação do contator de cocorrente do último sistema de contato de cocorrente antes de enviar a dita fase de vapor para o tambor de refluxo.

[0133] A20. Um sistema de fracionamento para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás, que compreende: uma entrada de gás de alimentação através da qual uma corrente de gás de alimentação é introduzida, sendo que o gás de alimentação compreende uma corrente de gás natural;

[0134] uma seção extratora configurada para receber uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação;

[0135] primeiro e segundo sistemas de contato de cocorrente localizados em linha dentro de um tubo, o primeiro sistema de contato de cocorrente configurado para receber uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação, sendo que cada um dentre o primeiro e segundo sistemas de contato de cocorrente compreende:

[0136] um contator de cocorrente que inclui um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, o gerador de gotícula configurado para gerar gotículas de um líquido e dispersar as gotículas em uma corrente de gás, e em que a seção de transferência de massa configurada para fornecer um fluxo bifásico misto tem uma fase de vapor e uma fase líquida, sendo que o gerador de gotícula inclui

[0137] um anel de sustentação anular que prende o gerador de gotícula em linha dentro do tubo;

[0138] uma pluralidade de raios que se estendem do anel de sustentação anular, sendo que o anel de sustentação anular tem uma pluralidade de canais de líquido configurados para permitir que uma corrente de líquido flua através da pluralidade de raios e para fora de orifícios de injeção dispostos na pluralidade de raios; e

[0139] um cone de ingresso de gás sustentado pela pluralidade de raios e configurado para permitir que

[0140] uma primeira porção de uma corrente de gás flua através de uma seção oca do cone de ingresso de gás e através de fendas de saída de gás incluídas na pluralidade de raios, e

[0141] uma segunda porção da corrente de gás flua em torno do cone de ingresso de gás e entre a pluralidade de raios, em que a segunda porção da corrente de gás é separada da primeira porção da corrente de gás; e

[0142] um sistema de separação configurado para separar a fase de vapor da fase líquida;

[0143] em que a fase de vapor do contator de cocorrente no primeiro sistema de contato de cocorrente compreende a corrente de gás para o contator de cocorrente no segundo sistema de contato de cocorrente, e em que a fase líquida do contator de cocorrente no segundo sistema de contato de cocorrente compreende o líquido do qual gotículas são geradas no contator de cocorrente do primeiro sistema de contato de cocorrente;

[0144] um separador de equilíbrio em linha disposto para receber a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação antes de a dita fase predominantemente de vapor ser enviada através do primeiro sistema de contato de cocorrente, o separador de equilíbrio em linha configurado para separar líquidos da fase predominantemente de vapor; e

[0145] uma linha de refluxo de ignição conectada ao separador de equilíbrio em linha e à seção extratora, a linha de refluxo de ignição configurada para transportar líquidos separados da fase predominantemente de vapor no separador de equilíbrio em linha para a seção extratora.

[0146] B1. Um sistema de fracionamento para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás, que compreende: uma entrada de gás de alimentação através da qual uma corrente de gás de alimentação é introduzida;

[0147] uma seção extratora configurada para receber uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação; e

[0148] um sistema de contato de cocorrente configurado para receber uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação, sendo que o sistema de contato de cocorrente compreende:

[0149] um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário, sendo que o conjunto de contato compacto inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas, em que cada uma da pluralidade de unidades de contato tem

[0150] um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, cada gerador de gotícula configurado para gerar gotículas de um líquido e dispersar as gotículas em uma corrente de gás, e cada seção de transferência de massa configurada para fornecer um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida; e

[0151] um sistema de separação configurado para separar a fase de vapor da fase líquida;

[0152] um manifolde de entrada configurado para distribuir o líquido para cada gerador de gotícula da pluralidade de unidades de contato;

[0153] em que uma concentração de hidrocarbonetos pesados na fase de vapor fornecida por cada seção de transferência de massa da pluralidade de unidades de contato é inferior a uma concentração de hidrocarbonetos pesados na fase líquida fornecida por cada seção de transferência de massa da pluralidade de unidades de contato.

[0154] B2. O sistema de fracionamento do parágrafo B1, em que o sistema de contato de cocorrente é um primeiro sistema de contato de cocorrente em uma pluralidade de sistemas de contato de cocorrente, sendo que a pluralidade de sistemas de contato de cocorrente inclui sistemas de contato de cocorrente adicionais dispostos em série com o primeiro sistema de contato de cocorrente, em que cada um dos sistemas de contato de cocorrente adicionais tem um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário, em que o conjunto de contato compacto de cada um dos sistemas de contato de cocorrente adicionais inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas que têm

[0155] um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, cada gerador de gotícula configurado para gerar gotículas de um líquido e dispersar as gotículas em uma corrente de gás, e cada seção de transferência de massa configurada para fornecer um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida; e

[0156] um sistema de separação configurado para separar a fase de vapor da fase líquida;

[0157] um manifolde de entrada configurado para distribuir o líquido para cada gerador de gotícula da pluralidade de unidades de contato;

[0158] em que a fase de vapor do primeiro sistema de contato de cocorrente compreende a corrente de gás para um primeiro dos sistemas de contato de cocorrente adicionais e em que a fase líquida de um segundo dos sistemas de contato de cocorrente adicionais compreende o líquido do qual gotículas são geradas em um dentre

[0159] o primeiro sistema de contato de cocorrente, e

[0160] o primeiro dos sistemas de contato de cocorrente adicionais.

[0161] B3. O sistema de fracionamento do parágrafo B2, em que os sistemas de contato de cocorrente adicionais incluem um último sistema de contato de cocorrente; e

[0162] um tambor de refluxo configurado para receber uma fase de vapor do último sistema de contato de cocorrente e separar um líquido de refluxo da dita fase de vapor;

[0163] em que o último sistema de contato de cocorrente compreende

[0164] um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário, sendo que o conjunto de contato compacto do último sistema de contato de cocorrente inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas, em que cada uma da pluralidade de unidades de contato tem um gerador de gotas e uma seção de transferência de massa, o gerador de gotícula configurado para gerar gotículas do líquido de refluxo e dispersar as gotículas em uma corrente de gás recebida de um dentre a pluralidade de sistemas de contato de cocorrente dispostos previamente em série com o último sistema de contato de cocorrente e a seção de transferência de massa configurada para fornecer um fluxo bifásico misto que tem a dita fase de vapor e uma fase líquida; e

[0165] um sistema de separação configurado para separar a dita fase de vapor da fase líquida, em que a dita fase de vapor é enviada para o tambor de refluxo e a fase líquida compreende o líquido do qual gotículas são geradas em um sistema de contato de cocorrente de outro da pluralidade de sistemas de contato de cocorrente.

[0166] B4. O sistema de fracionamento do parágrafo B3, que compreende adicionalmente um resfriador de refluxo situado entre o último sistema de contato de cocorrente e o tambor de refluxo, o resfriador de refluxo configurado para resfriar a fase de vapor do último sistema de contato de cocorrente antes de ser enviado para o tambor de refluxo.

[0167] B5. O sistema de fracionamento do parágrafo B2, em que o recipiente é um primeiro recipiente e compreende adicionalmente um ou mais recipientes adicionais dispostos em série ou em paralelo ao primeiro recipiente, sendo que cada um dos um ou mais recipientes adicionais tem disposto no mesmo um ou mais sistemas de contato de corrente que são dispostos em paralelo dentro do respectivo recipiente. B6. O sistema de fracionamento do parágrafo B1, em que pelo menos um dos geradores de gotícula na pluralidade de unidades de contato no conjunto de contato compacto compreende:

[0168] um anel de sustentação anular que prende o gerador de gotícula em linha dentro do tubo;

[0169] uma pluralidade de raios que se estendem do anel de sustentação anular, sendo que o anel de sustentação anular tem uma pluralidade de canais de líquido configurados para permitir que uma corrente de líquido flua através da pluralidade de raios e para fora de orifícios de injeção dispostos na pluralidade de raios; e

[0170] um cone de ingresso de gás sustentado pela pluralidade de raios e configurado para permitir que

[0171] uma primeira porção de uma corrente de gás flua através de uma seção oca do cone de ingresso de gás e através de fendas de saída de gás incluídas na pluralidade de raios, e

[0172] uma segunda porção da corrente de gás flua em torno do cone de ingresso de gás e entre a pluralidade de raios, em que a segunda porção da corrente de gás é separada da primeira porção da corrente de gás.

[0173] B7. O sistema de fracionamento do parágrafo B6, em que uma porção a jusante do cone de ingresso de gás compreende um cone de extremidade romba.

[0174] B8. O sistema de fracionamento do parágrafo B6, em que uma porção a jusante do cone de ingresso de gás compreende um cone de extremidade afilada.

[0175] B9. O sistema de fracionamento do parágrafo B1, que compreende adicionalmente um separador instantâneo disposto para receber a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação antes que a dita fase predominantemente de vapor seja enviada através do sistema de contato de cocorrente, o separador instantâneo configurado para separar líquidos da fase predominantemente de vapor.

[0176] B10. O sistema de fracionamento do parágrafo B9, que compreende adicionalmente uma linha de refluxo de ignição conectada ao separador instantâneo e à seção extratora, a linha de refluxo de ignição configurada para transportar líquidos separados da fase predominantemente de vapor no separador instantâneo para a seção extratora.

[0177] B11. O sistema de fracionamento do parágrafo B9, em que o separador instantâneo compreende um separador ciclônico.

[0178] B12. O sistema de fracionamento do parágrafo B9, que compreende adicionalmente um aglomerador situado em uma entrada do separador instantâneo.

[0179] B13. O sistema de fracionamento do parágrafo B1, em que o sistema de separação do sistema de contato de cocorrente compreende um separador ciclônico.

[0180] B14. O sistema de fracionamento de qualquer um dos parágrafos B1 a B13, em que a corrente de gás de alimentação compreende uma corrente de gás natural, e em que os hidrocarbonetos pesados compreendem pelo menos um dentre propano, butano, hexano e heptano.

[0181] B15. Um método para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás, que compreende:

[0182] introduzir uma corrente de gás de alimentação em uma entrada de gás de alimentação;

[0183] receber uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação em uma seção extratora.

[0184] receber uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação em um sistema de contato de cocorrente, que inclui um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário, sendo que o conjunto de contato compacto inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas, em que cada uma da pluralidade de unidades de contato tem um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa e um sistema de separação disposto em linha dentro de um tubo;

[0185] distribuir o líquido para cada gerador de gotícula da pluralidade de unidades de contato; com o uso de cada gerador de gotículas, gerar gotículas de um líquido e dispersar as gotículas em uma corrente de gás;

[0186] —emcada seção de transferência de massa, fornecer um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida; e

[0187] em cada sistema de separação, separar a fase de vapor da fase líquida;

[0188] em que uma concentração de hidrocarbonetos pesados na fase de vapor fornecida por cada seção de transferência de massa da pluralidade de unidades de contato é inferior a uma concentração de hidrocarbonetos pesados na fase líquida fornecida por cada seção de transferência de massa da pluralidade de unidades de contato.

[0189] B16. O método do parágrafo B15, em que o sistema de contato de cocorrente é um primeiro sistema de contato de cocorrente em uma pluralidade de sistemas de contato de cocorrente, sendo que a pluralidade de sistemas de contato de cocorrente inclui sistemas de contato de cocorrente adicionais dispostos em série com o primeiro sistema de contato de cocorrente, em que o método compreende adicionalmente:

[0190] fluir sucessivamente a fase de vapor do primeiro sistema de contato de cocorrente através de cada um dos sistemas de contato de cocorrente adicionais,

sendo que cada um dos sistemas de contato de cocorrente adicionais tem um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário, em que o conjunto de contato compacto de cada um dos sistemas de contato de cocorrente adicionais inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas que têm

[0191] um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, sendo que cada gerador de gotícula gera gotículas de um líquido e dispersa as gotículas em uma corrente de gás, e em que cada seção de transferência de massa fornece um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida, e

[0192] um sistema de separação que separa a fase de vapor da fase líquida; e

[0193] um manifolde de entrada que distribui o líquido para cada gerador de gotícula da pluralidade de unidades de contato;

[0194] em que a fase de vapor do primeiro sistema de contato de cocorrente compreende a corrente de gás para um primeiro dos sistemas de contato de cocorrente adicionais e em que a fase líquida de um segundo dos sistemas de contato de cocorrente adicionais compreende o líquido do qual gotículas são geradas em um dentre

[0195] o primeiro sistema de contato de cocorrente, e

[0196] o primeiro dos sistemas de contato de cocorrente adicionais.

[0197] B17. O método do parágrafo B15, em que cada gerador de gotícula na pluralidade de unidades de contato inclui um anel de sustentação anular que prende o gerador de gotícula em linha dentro

[0198] do respectivo tubo, uma pluralidade de raios que se estendem a partir do anel de sustentação anular e um cone de ingresso de gás sustentado pela pluralidade de raios, em que o método compreende adicionalmente:

[0199] escoar uma corrente de líquido através de canais de líquido dispostos na corrente de sustentação anular, através da pluralidade de raios e para fora de orifícios de injeção dispostos na pluralidade de raios; e

[0200] escoar uma primeira porção de uma corrente de gás através de uma seção oca do cone de ingresso de gás e através de fendas de saída de gás incluídas na pluralidade de raios, e

[0201] escoar uma segunda porção da corrente de gás em torno do cone de ingresso de gás e entre a pluralidade de raios, em que a segunda porção da corrente de gás é separada da primeira porção da corrente de gás.

[0202] B18. O método do parágrafo B15, que compreende adicionalmente:

[0203] receber a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação em um sistema de separação instantânea antes de enviar a fase predominantemente de vapor através do sistema de contato de cocorrente; e

[0204] separar líquidos da fase predominantemente de vapor no sistema de separação instantânea.

[0205] B19. O método do parágrafo B18, que compreende adicionalmente:

[0206] transportar líquidos separados da fase predominantemente de vapor no sistema de separação instantânea para a seção extratora por meio de uma linha de refluxo de ignição.

[0207] B20. O método do parágrafo B19, que compreende adicionalmente:

[0208] alimentar a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação em um aglomerador antes de a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação ser recebida pelo sistema de separação instantânea.

[0209] B21. O método do parágrafo B15, em que o sistema de contato de cocorrente é um primeiro sistema de contato de cocorrente em uma pluralidade de sistemas de contato de cocorrente dispostos em série, sendo que a pluralidade de sistemas de contato de cocorrente inclui os primeiros sistemas de contato de cocorrente e um último sistema de contato de cocorrente que tem um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário, sendo que o conjunto de contato compacto do último sistema de contato de cocorrente inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas, em que cada uma da pluralidade de unidades de contato do último sistema de contato de cocorrente tem um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa;

[0210] em um tambor de refluxo, separar uma fase de vapor do último sistema de contato de cocorrente de um líquido de refluxo;

[0211] gerar gotículas do líquido de refluxo nos geradores de gotícula das unidades de contato do último sistema de contato de cocorrente;

[0212] dispersar as ditas gotículas em uma corrente de gás recebida de um sistema de contato de cocorrente prévio;

[0213] em cada seção de transferência de massa da pluralidade de unidades de contato do último sistema de contato de cocorrente, fornecer um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida;

[0214] em cada sistema de separação da pluralidade de unidades de contato do último sistema de contato de cocorrente, separar a fase de vapor da fase líquida do fluxo bifásico misto;

[0215] enviar a fase de vapor do fluxo bifásico misto para o tambor de refluxo; e usar a fase líquida do fluxo bifásico misto para gerar gotículas em um contator de cocorrente ou unidades de contato de um sistema de contato de cocorrente prévio.

[0216] B22. O método do parágrafo B21, que compreende adicionalmente:

[0217] resfriar a fase de vapor do fluxo bifásico misto gerado pelo sistema de separação do contator de cocorrente do último sistema de contato de cocorrente antes de enviar a dita fase de vapor para o tambor de refluxo.

[0218] B23. Um sistema de fracionamento para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás, que compreende: uma entrada de gás de alimentação através da qual uma corrente de gás de alimentação é introduzida, sendo que o gás de alimentação compreende uma corrente de gás natural;

[0219] uma seção extratora configurada para receber uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação;

[0220] uma pluralidade de sistemas de contato de cocorrente conectados em série e que inclui um primeiro sistema de contato de cocorrente e sistemas de contato de cocorrente adicionais, o primeiro sistema de contato de cocorrente configurado para receber uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação, em que cada um a pluralidade de sistemas de contato de cocorrente compreende:

[0221] um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário, sendo que cada conjunto de contato compacto inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas, em que cada uma da pluralidade de unidades de contato tem um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, o gerador de gotícula configurado para gerar gotículas de um líquido e dispersar as gotículas em uma corrente de gás, e a seção de transferência de massa configurada para fornecer um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida, em que pelo menos um dos geradores de gotícula inclui

[0222] um anel de sustentação anular que prende o gerador de gotícula em linha dentro do tubo;

[0223] uma pluralidade de raios que se estendem do anel de sustentação anular, sendo que o anel de sustentação anular tem uma pluralidade de canais de líquido configurados para permitir que uma corrente de líquido flua através da pluralidade de raios e para fora de orifícios de injeção dispostos na pluralidade de raios; e

[0224] um cone de ingresso de gás sustentado pela pluralidade de raios e configurado para permitir que

[0225] uma primeira porção de uma corrente de gás flua através de uma seção oca do cone de ingresso de gás e através de fendas de saída de gás incluídas na pluralidade de raios, e

[0226] uma segunda porção da corrente de gás flua em torno do cone de ingresso de gás e entre a pluralidade de raios, em que a segunda porção da corrente de gás é separada da primeira porção da corrente de gás; e

[0227] um sistema de separação configurado para separar a fase de vapor da fase líquida;

[0228] em que a fase de vapor do primeiro sistema de contato de cocorrente compreende a corrente de gás para um primeiro dos sistemas de contato de cocorrente adicionais e em que a fase líquida de um segundo dos sistemas de contato de cocorrente adicionais compreende o líquido do qual gotículas são geradas em um dentre

[0229] o primeiro sistema de contato de cocorrente, e

[0230] o primeiro dos sistemas de contato de cocorrente adicionais;

[0231] um separador de equilíbrio em linha disposto para receber a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação antes de a dita fase predominantemente de vapor ser enviada através do primeiro sistema de contato de cocorrente, o separador de equilíbrio em linha configurado para separar líquidos da fase predominantemente de vapor; e

[0232] uma linha de refluxo de ignição conectada ao separador de equilíbrio em linha e à seção extratora, a linha de refluxo de ignição configurada para transportar líquidos separados da fase predominantemente de vapor no separador de equilíbrio em linha para a seção extratora.

[0233] Embora as presentes técnicas possam ser suscetíveis a várias modificações e formas alternativas, os exemplos descritos acima são não limitantes. Deve ser compreendido novamente que as técnicas não se destinam a ser limitadas às modalidades particulares reveladas no presente documento. De fato, as presentes técnicas incluem todas as alternativas, modificações e equivalentes que estejam dentro do verdadeiro espírito e escopo das reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de fracionamento para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás caracterizado pelo fato de que compreende: uma entrada de gás de alimentação através da qual é introduzida uma corrente de gás de alimentação; uma seção extratora configurada para receber uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação; e um sistema de contato de cocorrente configurado para receber uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação, sendo que o sistema de contato de cocorrente compreende: um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário, sendo que o conjunto de contato compacto inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas, em que cada uma da pluralidade de unidades de contato tem um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, cada gerador de gotícula configurado para gerar gotículas de um líquido e dispersar as gotículas em uma corrente de gás, e cada seção de transferência de massa configurada para fornecer um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida; e um sistema de separação configurado para separar a fase de vapor da fase líquida; um manifolde de entrada configurado para distribuir o líquido para cada gerador de gotícula da pluralidade de unidades de contato; em que uma concentração de hidrocarbonetos pesados na fase de vapor fornecida por cada seção de transferência de massa da pluralidade de unidades de contato é inferior a uma concentração de hidrocarbonetos pesados na fase líquida fornecida por cada seção de transferência de massa da pluralidade de unidades de contato.

2. Sistema de fracionamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de contato de cocorrente é um primeiro sistema de contato de cocorrente em uma pluralidade de sistemas de contato de cocorrente, sendo que a pluralidade de sistemas de contato de cocorrente inclui sistemas de contato de cocorrente adicionais dispostos em série com o primeiro sistema de contato de cocorrente, em que cada um dos sistemas de contato de cocorrente adicionais tem um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário, em que o conjunto de contato compacto de cada um dos sistemas de contato de cocorrente adicionais inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas que têm um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, cada gerador de gotícula configurado para gerar gotículas de um líquido e dispersar as gotículas em uma corrente de gás, e cada seção de transferência de massa configurada para fornecer um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida; e um sistema de separação configurado para separar a fase de vapor da fase líquida; um manifolde de entrada configurado para distribuir o líquido para cada gerador de gotícula da pluralidade de unidades de contato; em que a fase de vapor do primeiro sistema de contato de cocorrente compreende a corrente de gás para um primeiro dos sistemas de contato de cocorrente adicionais e em que a fase líquida de um segundo dos sistemas de contato de cocorrente adicionais compreende o líquido do qual gotículas são geradas em um dentre o primeiro sistema de contato de cocorrente, e o primeiro dos sistemas de contato de cocorrente adicionais.

3. Sistema de fracionamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os sistemas de contato de cocorrente adicionais incluem um último sistema de contato de cocorrente; e um tambor de refluxo configurado para receber uma fase de vapor do último sistema de contato de cocorrente e separar um líquido de refluxo da dita fase de vapor; em que o último sistema de contato de cocorrente compreende um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário, sendo que o conjunto de contato compacto do último sistema de contato de cocorrente inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas, em que cada uma da pluralidade de unidades de contato tem um gerador de gotas e uma seção de transferência de massa, o gerador de gotícula configurado para gerar gotículas do líquido de refluxo e dispersar as gotículas em uma corrente de gás recebida de um dentre a pluralidade de sistemas de contato de cocorrente dispostos previamente em série com o último sistema de contato de cocorrente e a seção de transferência de massa configurada para fornecer um fluxo bifásico misto que tem a dita fase de vapor e uma fase líquida; e um sistema de separação configurado para separar a dita fase de vapor da fase líquida, em que a dita fase de vapor é enviada para o tambor de refluxo e a fase líquida compreende o líquido do qual gotículas são geradas em um sistema de contato de cocorrente de outro da pluralidade de sistemas de contato de cocorrente.

4, Sistema de fracionamento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um resfriador de refluxo situado entre o último sistema de contato de cocorrente e o tambor de refluxo, o resfriador de refluxo configurado para resfriar a fase de vapor do último sistema de contato de cocorrente antes de ser enviado para o tambor de refluxo.

5. Sistema de fracionamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o recipiente é um primeiro recipiente e compreende adicionalmente um ou mais recipientes adicionais dispostos em série ou em paralelo ao primeiro recipiente, sendo que cada um dos um ou mais recipientes adicionais tem disposto no mesmo um ou mais sistemas de contato de corrente que são dispostos em paralelo dentro do respectivo recipiente.

6. Sistema de fracionamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos geradores de gotícula na pluralidade de unidades de contato no conjunto de contato compacto compreende: um anel de sustentação anular que prende o gerador de gotícula em linha dentro do tubo;

uma pluralidade de raios que se estendem do anel de sustentação anular, sendo que o anel de sustentação anular tem uma pluralidade de canais de líquido configurados para permitir que uma corrente de líquido flua através da pluralidade de raios e para fora de orifícios de injeção dispostos na pluralidade de raios; e um cone de ingresso de gás sustentado pela pluralidade de raios e configurado para permitir que uma primeira porção de uma corrente de gás flua através de uma seção oca do cone de ingresso de gás e através de fendas de saída de gás incluídas na pluralidade de raios, e uma segunda porção da corrente de gás flua em torno do cone de ingresso de gás e entre a pluralidade de raios, em que a segunda porção da corrente de gás é separada da primeira porção da corrente de gás.

7. Sistema de fracionamento, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que uma porção a jusante do cone de ingresso de gás compreende um cone de extremidade romba.

8. Sistema de fracionamento, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que uma porção a jusante do cone de ingresso de gás compreende um cone de extremidade afilada.

9. Sistema de fracionamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um separador instantâneo disposto para receber a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação antes que a dita fase predominantemente de vapor seja enviada através do sistema de contato de cocorrente, o separador instantâneo configurado para separar líquidos da fase predominantemente de vapor.

10. Sistema de fracionamento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma linha de refluxo de ignição conectada ao separador instantâneo e à seção extratora, a linha de refluxo de ignição configurada para transportar líquidos separados da fase predominantemente de vapor no separador instantâneo para a seção extratora.

11. Sistema de fracionamento, de acordo com a reivindicação 9,

caracterizado pelo fato de que o separador instantâneo compreende um separador ciclônico.

12. Sistema de fracionamento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um aglomerador situado em uma admissão do separador instantâneo.

13. Sistema de fracionamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de separação do sistema de contato de cocorrente compreende um separador ciclônico.

14. Sistema de fracionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a corrente de gás de alimentação compreende uma corrente de gás natural, e em que os hidrocarbonetos pesados compreendem pelo menos um dentre propano, butano, hexano e heptano.

15. Método para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás caracterizado pelo fato de que compreende: introduzir uma corrente de gás de alimentação em uma entrada de gás de alimentação; receber uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação em uma seção extratora.

receber uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação em um sistema de contato de cocorrente que compreende um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário, sendo que o conjunto de contato compacto inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas, em que cada uma da pluralidade de unidades de contato tem um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa e um sistema de separação disposto em linha dentro de um tubo; distribuir o líquido para cada gerador de gotícula da pluralidade de unidades de contato; usar cada gerador de gotícula, que gera gotículas de um líquido e dispersa as gotículas em uma corrente de gás; em cada seção de transferência de massa, fornecer um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida; e em cada sistema de separação, separar a fase de vapor da fase líquida; em que uma concentração de hidrocarbonetos pesados na fase de vapor fornecida por cada seção de transferência de massa da pluralidade de unidades de contato é inferior a uma concentração de hidrocarbonetos pesados na fase líquida fornecida por cada seção de transferência de massa da pluralidade de unidades de contato.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o sistema de contato de cocorrente é um primeiro sistema de contato de cocorrente em uma pluralidade de sistemas de contato de cocorrente, sendo que a pluralidade de sistemas de contato de cocorrente inclui sistemas de contato de cocorrente adicionais dispostos em série com o primeiro sistema de contato de cocorrente, em que o método compreende adicionalmente: fluir sucessivamente a fase de vapor do primeiro sistema de contato de cocorrente através de cada um dos sistemas de contato de cocorrente adicionais, sendo que cada um dos sistemas de contato de cocorrente adicionais tem um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário, em que o conjunto de contato compacto de cada um dos sistemas de contato de cocorrente adicionais inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas que têm um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, sendo que cada gerador de gotícula gera gotículas de um líquido e dispersa as gotículas em uma corrente de gás, e em que cada seção de transferência de massa fornece um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida, e um sistema de separação que separa a fase de vapor da fase líquida; e um manifolde de entrada que distribui o líquido para cada gerador de gotícula da pluralidade de unidades de contato; em que a fase de vapor do primeiro sistema de contato de cocorrente compreende a corrente de gás para um primeiro dos sistemas de contato de cocorrente adicionais e em que a fase líquida de um segundo dos sistemas de contato de cocorrente adicionais compreende o líquido do qual gotículas são geradas em um dentre o primeiro sistema de contato de cocorrente, e o primeiro dos sistemas de contato de cocorrente adicionais.

17. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que cada gerador de gotícula na pluralidade de unidades de contato inclui um anel de sustentação anular que prende o gerador de gotícula em linha dentro do respectivo tubo, uma pluralidade de raios que se estendem do anel de sustentação anular e um cone de ingresso de gás sustentado pela pluralidade de raios, em que o método compreende adicionalmente: escoar uma corrente de líquido através de canais de líquido dispostos na corrente de sustentação anular, através da pluralidade de raios e para fora de orifícios de injeção dispostos na pluralidade de raios; e escoar uma primeira porção de uma corrente de gás através de uma seção oca do cone de ingresso de gás e através de fendas de saída de gás incluídas na pluralidade de raios, e escoar uma segunda porção da corrente de gás em torno do cone de ingresso de gás e entre a pluralidade de raios, em que a segunda porção da corrente de gás é separada da primeira porção da corrente de gás.

18. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente receber a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação em um sistema de separação de equilíbrio antes de enviar a fase predominantemente de vapor através do sistema de contato de cocorrente; e separar líquidos da fase predominantemente de vapor no sistema de separação de equilíbrio.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente transportar líquidos separados da fase predominantemente de vapor no sistema de separação de equilíbrio para a seção extratora por meio de uma linha de refluxo de ignição.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente alimentar a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação em um aglomerador antes de a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação ser recebida pelo sistema de separação de equilíbrio.

21. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o sistema de contato de cocorrente é um primeiro sistema de contato de cocorrente em uma pluralidade de sistemas de contato de cocorrente dispostos em série, sendo que a pluralidade de sistemas de contato de cocorrente inclui os primeiros sistemas de contato de cocorrente e um último sistema de contato de cocorrente que tem um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário, sendo que o conjunto de contato compacto do último sistema de contato de cocorrente inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas, em que cada uma da pluralidade de unidades de contato do último sistema de contato de cocorrente tem um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa; em um tambor de refluxo, separar uma fase de vapor do último sistema de contato de cocorrente de um líquido de refluxo; gerar gotículas do líquido de refluxo nos geradores de gotícula das unidades de contato do último sistema de contato de cocorrente; dispersar as ditas gotículas em uma corrente de gás recebida de um sistema de contato de cocorrente prévio; em cada seção de transferência de massa da pluralidade de unidades de contato do último sistema de contato de cocorrente, fornecer um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida; em cada sistema de separação da pluralidade de unidades de contato do último sistema de contato de cocorrente, separar a fase de vapor da fase líquida do fluxo bifásico misto; enviar a fase de vapor do fluxo bifásico misto para o tambor de refluxo; e usar a fase líquida do fluxo bifásico misto para gerar gotículas em um contator de cocorrente ou unidades de contato de um sistema de contato de cocorrente prévio.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente resfriar a fase de vapor do fluxo bifásico misto gerado pelo sistema de separação do contator de cocorrente do último sistema de contato de cocorrente antes de enviar a dita fase de vapor para o tambor de refluxo.

23. Sistema de fracionamento para remover hidrocarbonetos pesados em uma corrente de gás caracterizado pelo fato de que compreende: uma entrada de gás de alimentação através da qual uma corrente de gás de alimentação é introduzida, sendo que o gás de alimentação compreende uma corrente de gás natural; uma seção extratora configurada para receber uma fase predominantemente líquida da corrente de gás de alimentação; uma pluralidade de sistemas de contato de cocorrente conectados em série e que inclui um primeiro sistema de contato de cocorrente e sistemas de contato de cocorrente adicionais, o primeiro sistema de contato de cocorrente configurado para receber uma fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação, em que cada um a pluralidade de sistemas de contato de cocorrente compreende: um conjunto de contato compacto disposto dentro de um recipiente que forma um limite de pressão unitário, sendo que cada conjunto de contato compacto inclui uma pluralidade de unidades de contato substancialmente paralelas, em que cada uma da pluralidade de unidades de contato tem um gerador de gotícula e uma seção de transferência de massa, o gerador de gotícula configurado para gerar gotículas de um líquido e dispersar as gotículas em uma corrente de gás, e a seção de transferência de massa configurada para fornecer um fluxo bifásico misto que tem uma fase de vapor e uma fase líquida, em que pelo menos um dos geradores de gotícula inclui um anel de sustentação anular que prende o gerador de gotícula em linha dentro do tubo;

uma pluralidade de raios que se estendem do anel de sustentação anular, sendo que o anel de sustentação anular tem uma pluralidade de canais de líquido configurados para permitir que uma corrente de líquido flua através da pluralidade de raios e para fora de orifícios de injeção dispostos na pluralidade de raios; e um cone de ingresso de gás sustentado pela pluralidade de raios e configurado para permitir que uma primeira porção de uma corrente de gás flua através de uma seção oca do cone de ingresso de gás e através de fendas de saída de gás incluídas na pluralidade de raios, e uma segunda porção da corrente de gás flua em torno do cone de ingresso de gás e entre a pluralidade de raios, em que a segunda porção da corrente de gás é separada da primeira porção da corrente de gás; e um sistema de separação configurado para separar a fase de vapor da fase líquida; em que a fase de vapor do primeiro sistema de contato de cocorrente compreende a corrente de gás para um primeiro dos sistemas de contato de cocorrente adicionais e em que a fase líquida de um segundo dos sistemas de contato de cocorrente adicionais compreende o líquido do qual gotículas são geradas em um dentre o primeiro sistema de contato de cocorrente, e o primeiro dos sistemas de contato de cocorrente adicionais;

um separador de equilíbrio em linha disposto para receber a fase predominantemente de vapor da corrente de gás de alimentação antes de a dita fase predominantemente de vapor ser enviada através do primeiro sistema de contato de cocorrente, o separador de equilíbrio em linha configurado para separar líquidos da fase predominantemente de vapor; e uma linha de refluxo de ignição conectada ao separador de equilíbrio em linha e à seção extratora, a linha de refluxo de ignição configurada para transportar líquidos separados da fase predominantemente de vapor no separador de equilíbrio em linha para a seção extratora.