CHAPITRE II
Description du procédé de
déshydratation de gaz
Certains produits chimiques liquides (les glycols en
particulier) ont la propriété d'absorber une grande
quantité d'eau si bien que, mise en présence d'un gaz naturel,
leur affinité pour l'eau étant plus grande que celle du gaz, la
vapeur d'eau sera transférée du gaz dans le liquide. Ce
phénomène chimique est appelé :
absorption.
L'objectif du système de déshydratation du gaz
de la plate-forme TRM PFK est de fournir du gaz sec à haute pression
pour :
? Permettre une récupération d'huile du champ de
Torpille assistée, par la technique du "gas-lift" ;
? Alimenter le poste à gaz combustible pour les besoins
des machines thermiques ; ? Fournir ce gaz aux autres champs de Torpille (TRM1,
TRM2 et TNEM), Pageau
(PAM), Baliste (BSM), Baudroie (BDM et BDNM) ; ainsi qu'aux
secteurs d'Anguille,
Grondin et N'Tchengué à terre (en cas de
nécessité).
La disponibilité du système est critique pour la
production du champ, les équipements le constituant n'étant ni
secourus, ni dupliqués.
Par ailleurs, l'alimentation du poste à gaz combustible
en gaz sec de bonne qualité est critique pour le bon fonctionnement des
machines thermiques de la plate-forme (turbine à gaz - TAG). Toutefois,
un fonctionnement en mode dégradé peut être effectué
en by-passant la colonne de déshydratation CA 503 et en réalisant
une inhibition d'hydrates par injection de méthanol.
Section 1 : Section de déshydratation par
absorption
Au refoulement, les compresseurs gaz sont reliés
à un collecteur 8" gaz HP humide à 75 bar, qui dirige le gaz vers
une colonne d'absorption CA 503 qui sèche le gaz par contact avec
du Triéthylène-Glycol. Cette unité a une
capacité de traitement de 48 450 Sm3/h pour un point de
rossée gaz sec. Le TEG riche (hydraté) est
régénéré par rebouillage à 204°C dans
le rebouilleur H 507. Le système de régénération
comprend en outre, un séparateur triphasique gaz/hydrocarbures/glycol DS
504, un stockage-économiseur DS 508, un refroidisseur EC 900
et des pompes de circulation GX 509A/B, de débit nominal :
3 m3/h.
Les utilités requises pour le fonctionnement de
l'unité de déshydratation sont notamment :
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Optimisation d'un procédé de déshydratation
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? De l'eau de mer pour refroidissement du glycol dans la
boucle de régénération ; ? De l'électricité
pour l'entraînement des pompes de circulation ;
? Du gaz BP pour brûlage, stripping et couverture dans
la régénération du glycol ; ? De l'air service pour les
pompes d'appoint de glycol ;
? De l'air instrument pour le fonctionnement de l'instrumentation
pneumatique.
Le gaz HP sec sortant de la colonne CA 503, est
distribué soit dans le réseau de gas-lift via une ligne 8" vers
TRM PFC, soit vers le poste à gaz combustible UB 701 via une ligne 2".
La pression de distribution est contrôlée par la vanne PCV 400 qui
recycle le gaz HP sec excédentaire vers le scrubber BP DS 401, ou par la
vanne PCV 105A/B qui évacue le gaz HP sec excédentaire vers la
torche. Le gaz peut aussi être recyclé vers le scrubber MP DS 402.
La figure 2.3 ci-dessous illustre le schéma de procédé de
ladite colonne :
Figure 2.3 : PFD colonne de déshydratation
gaz
Le gaz HP humide provient des groupes de compression KB
410/420/430 (compresseurs alternatifs à piston) ou du compresseur
centrifuge KY 440. Il entre dans l'absorbeur via une ligne 8", à une
pression de l'ordre de 75 bar et une température de l'ordre de
60°C, en partie basse de la colonne de déshydratation CA 503, sous
les plateaux internes.
Le Triéthylène-Glycol, sortant de l'unité
de régénération, c'est-à-dire sec, poussé
par les pompes GX 509A/B, entre dans la colonne de déshydratation par
une ligne 2", au-dessus des plateaux internes.
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Optimisation d'un procédé de déshydratation
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Figure 2.4 : Schéma de principe de la colonne
de déshydratation (source : traitement des gaz, ENSPM, 2005)
Les deux fluides sont mis en contact dans la série de
plateaux internes, le gaz se dirigeant vers le haut et le TEG s'écoulant
par cascades successives vers le bas, ainsi que représenté sur la
figure 2.4 ci-dessus. Au cours de ce contact sur les plateaux internes, le TEG
absorbe l'eau, et inversement le gaz se déshydrate. Le TEG humide, dit
riche, sort par une ligne 2" en fond de colonne, sous contrôle de niveau
de la partie basse située sous les plateaux internes, vers
l'unité de régénération (unité SERTERE). Le
gaz déshydraté sort par une ligne 8" en tête de colonne,
au-dessus des plateaux internes.
La colonne de déshydratation CA 503 peut être
entièrement by-passée. Elle est protégée par une
soupape évacuant le gaz (issu d'une surpression accidentelle) vers la
torche, mais ne possède pas de système automatique de
dépressurisation. Elle est également dotée d'un drain
fermé en point bas vers la cuve de purges.
Enfin, le gaz déshydraté est ensuite normalement
exporté soit dans le réseau gaz-lift, par une ligne 8", soit vers
le poste à gaz combustible, par une ligne 2". Le gaz excédentaire
est recyclé vers le scrubber BP DS 401 sous contrôle de pression
PCV 400 et via une ligne 8". Il peut aussi être recyclé
manuellement vers les scrubbers BP DS 401 ou MP DS 402 via une ligne 2".
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