I.6. Fractionnement des condensats
Lorsque le gaz contient une fraction importante
d'hydrocarbures autres que le méthane et l'éthane (gaz à
condensat ou gaz associé), la séparation d'au moins une partie de
ces hydrocarbures apparait nécessaire pour éviter la formation
d'une phase liquide au cours du transport.
Cette opération est en général
réalisée par abaissement de température avec formation
d'une phase liquide ; elle peut être également effectuée
par une opération d'absorption ou d'adsorption.
I.6.1. Fractionnement par réfrigération
La figure 9 montre le schéma de principe d'un
procédé de fractionnement par réfrigération ,ce
schéma correspond au cas d'un gaz préalablement
déshydraté ,afin d'éviter tout risque de formation
d'hydrates par réfrigération ,le gaz sortant du séparateur
haute pression est refroidi par un échange de chaleur avec le gaz
traité ,suivi d'une étape de réfrigération
réalisée soit au moyen d'un cycle de réfrigération
externe ,soit par détente.
Figure 9 : Fractionnement par
réfrigération. I.6.1.1. La détente
isenthalpique
La réfrigération par détente
isenthalpique à travers une vanne représente le
procédé le plus simple ,c'est aussi un procédé
relativement inefficace, car pour une même pression, elle conduit
à une température nettement plus élevée, et c'est
la raison pour laquelle le travail de détente étant
dégradé en chaleur ,l'abaissement de la température obtenu
par détente isenthalpique est qualifiée d'effet Joule-Thomson,Le
schéma de principe d'une unité de traitement mettant en oeuvre
une détente isenthalpique est donné par la figure suivante :
Figure 10 : Réfrigération par
détente isenthalpique [7].
Le pré refroidissement du gaz par échange avec le
gaz traité, joue un rôle essentiel pour atteindre des
températures relativement basses.
I.6.1.2. La détente isentropique
Un procédé de traitement de gaz à travers
une turbine est schématisé sur la figure ci-après :
Figure 11 : Réfrigération par turbine
d'expansion [7].
La détente à travers une turbine qui se
rapproche d'une détente isentropique est beaucoup plus efficace, Elle
est surtout utilisée lorsqu'une séparation poussée des
hydrocarbures autres que les fractions C2-, est
recherchée.
Le procédé fonctionnant à basse
température, nécessite un séchage poussé du gaz par
tamis moléculaire et éventuellement une décarbonatation,
pour éviter la cristallisation du dioxyde de carbone.
La turbine de détente entraine en général un
compresseur, pour recomprimer partiellement le gaz détendu.
L'utilisation d'un cycle de réfrigération externe
permet d'abaisser la température du gaz à traiter sans
réduire la pression, aux pertes de charge près.
La réfrigération est réalisée par
vaporisation à une pression relativement basse d'un fluide
frigorigène ; celui-ci est le plus souvent le propane ou parfois, un
fluide halogéné de type `fréon', le fluide
frigorigène vaporisé est comprimé, condensé sous
pression en transférant la chaleur de condensation à un fluide de
refroidissement (eau ou air), et enfin recyclé après
détente à travers une vanne.
Enfin ; les contraintes liées à l'environnement
et la nécessité de réduire les couts, notamment en cas de
production en zone difficile, rendent nécessaire toutefois le recours
à des procédés innovants, Ils dérivent pour une
large part de procédés plus anciens, mais peuvent conduire
à des réductions importantes de couts d'investissement et
d'exploitation,
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