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DESHIDRATACION CON GLICOL

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ENTRENAMIENTO PARA TU DESEMPEO PROFESIONALEste manual es uno de una serie, para su uso en el aprender, ms acerca del equipo de trabajo en industria petrolera. Su propsito es ayudarte en el desarrollo de conocimientos y habilidades, hasta el punto de que puedas rendir en tu trabajo de una manera ms profesional. El manual fue preparado para que puedas aprender a tu propio ritmo, sin la asistencia de un instructor o una discusin en clase. Los educadores se refieren a esto como, estudiar-por s mismo, como una programacin de aprendizaje. Es un mtodo ampliamente utilizado en todas las industrias como una manera de preparar a los empleados a hacer su trabajo adecuadamente y ensearles como rendir altamente en ellos. Usted puede demostrar su deseo de ser un profesional tomando una actitud positiva hacia entender, lo contenido en este manual y otros que son aplicables a su trabajo. El autor de este manual tiene aos de experiencia en la operacin de equipos petroleros. Tambin tiene conocimiento tcnico del cmo y porque de los equipos utilizados en la industria petrolera. El texto fue escrito para ser usado por personal con poca o nada de experiencia con equipo petrolero. Consecuentemente, algunas partes de este material le sern familiares si ha tenido experiencia con equipos que manejen hidrocarburo. De la experiencia de hacer cambios operativos. El manual ayudara a explicar porque ocurren los cambios que usted observa. Tambin le enseara el cmo y el porqu de las funciones de los equipos. Para su entendimiento en el contenido de este manual, usted debe Involucrarse pertinentemente en los hechos y relacionarlos a la materia. Una simple lectura y contestar las preguntas no es suficiente. Entre ms esfuerzo usted haga por entender el material, ser ms lo aprendido del manual. Ensearse usted mismo implica disciplina propia y trabajo fuerte. Esto con el fin de que se preparare para el esfuerzo que tendr que hacer. Usted debe plantearse metas. Siendo la ltima meta hacer que el rendimiento de su trabajo sea ms profesional. El intento es un primer paso para alcanzar esta meta. La aplicacin de lo que usted aprenda es la siguiente. Buscar las respuestas a las preguntas es la tercera. Una vez que usted ha establecido su meta final, debe de establecer los medios para poder lograr alcanzar esta meta. Por ejemplo, usted deber decidir si completar una seria de 10 a 15 manuales para obtener los conocimientos bsicos y las habilidades que usted necesite. Despus de decidir que materiales de apoyo sern necesarios, usted debera establecer un programa para cumplir cada seccin del material. Alcanzar su meta final podra tomarle ms de un ao y podra requerir horas de trabajo duro de su parte. Usted sabr que ha alcanzado su meta, cuando haya entendido el cmo y el porqu de operar equipos que manejen hidrocarburos, para obtener con ello el mximo de producto a bajo costo. Su esfuerzo tendr el merito de la satisfaccin de conocer que puede desempear su trabajo profesional de una manera metdica en lugar de aproximacin por prueba y error.

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INHIBICION DE HIDRATO TABLA DE CONTENIDO.I. HIDRATO....................................................................................................1 A. Definicin...............................................................................................1 B. Cundo se presenta un hidrato?.........................................................1 C. Prevencin de hidratos..........................................................................3 D. Mtodos en retiro de hidratos................................................................3 II. Inhibicin de hidratos en una tubera de gas...............................................5 A. Agua que puede condensar...................................................................6 Contenido de agua en el gas natural unidades SI.................................7 Contenido de agua en el gas natural unidades inglesas.....................8 B. Reduccin de la temperatura de hidrato................................................9 C. Flujo de inyeccin del inhibidor............................................................10 D. Mtodo de inyeccin del inhibidor........................................................16 E. Seleccin del inhibidor.........................................................................18 III. Inhibicin de hidrato en una planta de proceso a baja temperatura.........20 A. Planta de control del punto de roco en hidrocarburos........................20 B. Refrigeracin en una planta de gasolinas pobres................................21 C. Dilucin del glicol.................................................................................23 D. Flujo de inyeccin del glicol.................................................................26 Cuestionario.........................................................................................36

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INSTRUCCIONES PARA EL USO DE ESTE MANUALEste es tu manual. Deberas escribir tu nombre en la portada. Despus de la terminacin, encontraras de ayuda guardar en un lugar accesible para futuras consultas. Los problemas son incluidos a travs del texto. La solucin a estos, son dadas al final del libro. El manual es usado en programas de entrenamiento en todo el mundo. En algunos pases, las unidades inglesas de medida como: pies, galones, libras, etc. Son usadas. En otros pases, el sistema internacional (SI) o unidades mtricas, como: metros, litros, kilogramos, etc. Son usadas. Para que el manual se de mximo provecho, se muestran ambos tipos de unidades SI e inglesas. El SI siempre aparece primero y seguido de las unidades inglesas en parntesis. Ejemplo: la temperatura es 25C (77F). La equivalencia en ingles de las unidades SI ser redondeada al nmero ms cercano para simplificar el texto. Una distancia de 10m podra mostrarse como 33 ft sin importar que el equivalente sea 32.81 ft Si te encuentras trabajando en unidades inglesas, podra resultarse til marcar las partes que se encuentran en unidades SI y viceversa. Algunas tienen unidades de medida. En algunos casos, dos figuras son incluidas. La primera se encuentra en unidades SI y la siguiente figura se encontrara en la siguiente pagina teniendo unidades inglesas. Cada figura es identificada con unidades SI o inglesas. Asegrese que las figuras que uses tengas las unidades en las cuales ests trabajando. El siguiente procedimiento es recomendado para el uso de este manual: 1. Doble la hoja a la pagina 1. Lea el material hasta que llegue al primer problema o pregunta. 2. Conteste el primer problema y conteste las preguntas en los espacios adecuados. Si el problema o a pregunta estn en unidades de medida SI o inglesas, conteste solamente en la parte que corresponde a las unidades que est utilizando. 3. Compare sus respuestas con las mostradas al final del libro; asegrese de dar solucin a los problemas en las unidades con que se encuentra trabajando. Si su respuesta es correcta contine leyendo hasta el siguiente problema y contstelo. Si no, vuelva a estudiar el manual hasta que entienda la razn de su error. Realice nuevamente el problema de ser necesario. Deje la respuesta incorrecta y anote la respuesta correcta. Esto evitara que caiga en el mismo error otra vez. 4. Proceda un paso a la vez hasta que haya completado el texto. Acercarse a la respuesta correcta requiere pensar, equivocarse y replantearse la situacin. Concntrese en dos cosas el cmo y el porqu. No se haga trampa usted mismo buscando las respuestas al final del

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libro. Esto ahorra tiempo y errores pero no produce un entendimiento real. Su futuro depende de que tan eficiente sea su trabajo y no en que tan rpido termina el manual. Desde que este es tu manual, errores que tengas, sern privados. Una validacin o prueba que cubra este manual por completo se incluye en la parte trasera del libro. Las respuestas ser enviada a tu supervisor o director sin consto alguno.

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ABREVIACIONES UTILIZADAS EN ESTE MANUAL. UNIDADES SI s, min segundo, minuto. h, d horas, dia. mm milimetros. cm centimetros. m metros. m2 metros cuadrados. 3 m metros cubicos. m3/d metros cubicos por dia. l litros. g,kg gramo,kilogramo. Pa, kPa Pascal, Kilopascal. kPa (a) Kilopascal absoluto. Mpa Mega pascal. Bar Bares(1bar=100kPa). J,Kj joule, kilojoule. Mj Megajoule. W,Kw Watts, kilowatts. UNIDADES INGLESAS s, min segundo, minuto. h, d horas, dia. In,ft pulgadas, pies. Sq in Pulgadas cuadradas Sq ft Pies cuadrados Cu ft pies cubicos. gal Galones. bbl Barriles (42 gal US). BPD barriles por dia. lb libras. psi libras por pulgada cuadrada psia libra por pulgada cuadrada absolutas. BTU unidades termicas britanicas. MBTU miles de BTU. W,Kw Watts, kilowatts. Hp Caballos de fuerza cf/d Pies cubicos por dia. Mcf/d miles de pies cubicos por dia. MMcf/d Millones de pies cubicos Por dia. M miles. MM Millon.

UNIDADES DE MEDIDA. UNIDADES SI DE MEDIDA. La mayora de las unidades de medida usadas en el campo petrolero es tradicionalmente unidades mtricas. La excepcin que nos preocupa son las unidades de presin. Las unidades SI es kilopascal; la unidad de calor es el joule y el watt. Un watt es igual a 1 joule por segundo. Las conversiones tradicionales de unidades mtricas a SI se realizan como sigue: CONDICIONES ESTANDAR PARA EL GAS. La unidades de medidas para el volumen de gas son metros cbicos por da (m3) o miles de pies cbicos por da (Mcf/d). Las letras st o s algunas veces son utilizadas con las unidades para hacer referencia de volumen a temperatura y presin estndar.: m3d (st) o Mcf/d. En este manual, el volumen estndar esta corregido a temperatura de 15C y presin de 101.325 kPa(a), o 60F y 14.7 psia. Para simplificar en el texto, las letras st y s son omitidas. De cualquier forma, todos los volmenes de gas son a condiciones estndar en tanto no se especifique lo contrario. CAPACIDAD CALORIFICA Y DENSIDAD RELATIVA. Calor especfico y gravedad especfica son tradicionalmente trminos que se han usado en ambas unidades de medida por muchos aos. Estos nombres han sido remplazados por trminos como: capacidad calorfica y densidad relativa. Estos nuevos nombres son usados en este manual. Cuando usted observe el trmino capacidad calorfica (Ht Cap), tendr el mismo significado que calor especfico al igual que densidad relativa (Rel Dens) significa gravedad especifica.

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I.A. Definicin Un hidrato es una mezcla de agua con un hidrocarburo ligero. Su forma vara desde gelatinoso, hasta un slido bloque de hielo. Este puede llegar a tapar completamente tuberas o vlvulas, no habiendo de esta forma flujo. Los hidratos han sido conocidos por fluir en tuberas como si hubiesen sido disparados por un arma y rompiesen las tuberas cuando estas hacen curva. El metano y el etano son los hidrocarburos ms comunes que se combinan con el agua para formar hidratos. En casos muy inslitos, el propano tambin se combinara con agua para formar hidratos. El butano e hidrocarburos pesados, extraamente forman hidratos. B. Cuando hidrato? se presenta un

HIDRATOPara tener la formacin de hidratos, agua libre en forma lquida debe estar presente, en una corriente de hidrocarburos que contenga metano, etano o propano. El caso ms comn de formacin de hidratos es en el gas natural, el cual esta principalmente conformado por metano. La temperatura a la cual el hidrato se formara en la corriente de materia, depender de la presin de esta. A medida que la presin incremente la temperatura de formacin del hidrato tambin lo har. Las curvas mostradas en las pginas 2 y 3 indican en promedio las condiciones de temperatura y presin a las cuales el hidrato comenzara a formarse cuando el agua libre est presente.

La caracterstica usual de un hidrato es que se forma a temperaturas cercanas al punto de congelamiento del agua. Como se ha mencionado el hidrante frecuentemente toma la forma de hielo. Es difcil de imaginar la formacin de hielo a temperatura de 20C (68C), pero bajo ciertas condiciones de flujo que no son inusuales en el campo petrolero, el hidrato se formara a esa temperatura.

Un tapn de hidrato, puede viajar en la tubera.

Donde la tubera hace curva, el tapn puede romper la lnea si este viaja a suficiente velocidad.

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EJEMPLO. Determinar la temperatura de formacin del hidrato en una lnea de gas que opera a una presin de 10 000 KPa (1500psi). Encuentre la presin de operacin en la escala vertical. Muvase horizontalmente hasta que toque la lnea curva. Muvase hacia abajo hasta que toque en el fondo la escala. Lea la temperatura de 18.6 C (66F). Esta es la temperatura de formacin del hidrato. Cuando el gas que contiene vapor de agua, fluye atreves de la tubera que es expuesta a bajas temperaturas, el gas lentamente se enfriara, y el vapor de agua contenido en el gas condensara en gotas. Cuando el agua condensada enfri hasta la temperatura de formacin del hidrato, este se formara. Este ser empujado a lo largo de las paredes del la tubera hasta que alcance una obstruccin como una junta de unin. Se ir acumulando en la obstruccin y llenara eventualmente la lnea hasta el punto de bloquear el flujo del gas.

Temperatura del gas C

Fig. 1A Condiciones para la formacin de hidratos. Unidades SI.

Problema 1. a. A qu temperatura se puede formar el hidrato en un gas a una presin de 5000 KPa (760 psi)?________________

b. A qu presin puede el hidrante formarse en un gas a una temperatura de 18 C (64 F)?____________________

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CONDICIONES PARA LA FORMACION DE HIDRATO.C. Prevencin de hidratos. La prevencin de formacin de hidratos se da de dos formas. 1. Por remocin de vapor de agua, de la lnea de alimentacin de gas en una unidad deshidratadora. La manera ms comn de secar el gas es ponindolo en contacto con glicol liquido concentrado el cual absorbe el agua del gas. 2. Inyeccin de glicol o metil alcohol (metanol) en el gas para disolverse en el agua que condensa a medida que el gas se enfra. El glicol o metanol bajan el punto de congelamiento del agua en la misma forma que lo hace la adicin de glicol o metanol al radiador de un carro para prevenir el congelamiento del agua. El propsito de inyectar glicol o metanol no es absorber algo de agua del gas, pero s de mezclarse con el agua condensada a medida que el gas se enfra y de esta forma bajar su temperatura de congelamiento. La inyeccin de metanol o glicol en el gas para prevenir la formacin de hidratos comnmente es conocida como INIBICION DE HIDRATOS en terminologa petrolfera. D. Mtodos hidratos. en retiro de

Temperatura del gas F

Fig. 1B Condiciones para la formacin de hidratos. Unidades Inglesas. presin en la tubera en el punto de formacin. Esta gradualmente ira bloqueando completamente el flujo del gas atreves de la tubera. Si la tubera llega a bloquearse completamente con hidrato, la forma ms rpida de remover el bloqueo de hidrato es despresionar la tubera, y permitir al hidrato derretirse. Cuando se despresurice es esencial que ambos extremos de la lnea sean venteados en la misma cantidad. Si un extremo es venteado a una menor presin que el otro, el bloque de hidrato se romper y se perder viajando al extremo de ms baja presin y posiblemente daando tuberas o equipos. Otro mtodo es calentar la parte de la tubera en donde el hidrato est localizado y hervirlo hasta derretirlo. Usualmente esto resulta no ser muy prctico porque el punto exacto de la

A medida que un hidrato se va formando en la tubera, este restringir el flujo de gas en la tubera causando una cada de

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localizacin del hidrato bloqueador podra no ser conocida. Si la formacin del hidrato no ha bloqueado completamente el flujo de gas a travs de la tubera. Metanol puede ser inyectado en el gas y este disolver el hidrato despus de un periodo de tiempo. La inyeccin de metanol, solo ser de utilidad si el gas

sigue fluyendo en la lnea. En el caso de un completo bloqueo en la lnea con hidrato, la lnea deber ser llenada completamente con metanol, con el fin de derretir o disolver el hidrato en un tiempo considerable. El glicol tambin puede ser usado para derretir el hidrato, pero no es tan efectivo como el metanol.

A medida que el gas fluye por la tubera, es enfriado y se forman gotas de agua.Junta unin.

A medida que la temperatura desciende debajo del punto de formacin del hidrato, el agua y el gas se combinan para formar hidrato. Este se mueve a lo largo de la tubera hasta que alcanza una irregularidad en la tubera en una junta unin.

El hidrato se acumula en la irregularidad y comienza a restringir el flujo de gas.

Suficiente hidrato se acumulara gradualmente para bloquear el flujo de gas.

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II. INHIBICION DE HIDRATO EN UNA TUBERIA DE GAS.Como ya mencionamos el hidrato se formara cuando en una corriente de gas est presente agua libre y la temperatura y la presin del gas estn dentro de la zona de formacin del hidrato como se muestra en las figuras 1A y B. Inhibimos o prevenimos la formacin de hidratos mediante la inyeccin de glicol o metanol en el gas. La cantidad de inhibidor a inyectar es determinada en una manera similar a cuando se agrega anticongelante al radiador del auto. Si la temperatura ms baja esperada es -40C, suficiente anticongelante es agregado para bajar la temperatura de congelacin del lquido en el radiador a -40C. La cantidad de anticongelante depende directamente de la cantidad de agua en el radiador, y los gradosMetanol o glicol. HIDRATO.

necesarios del descenso de la temperatura de congelacin. La cantidad de inhibidor (metanol o glicol) que debe ser agregada al gas depende principalmente de dos factores: 1. La cantidad de agua que puede condensar a medida que el gas se va enfriando. 2. La reduccin de la temperatura del hidrato. La cual es una diferencia de temperaturas, entre la temperatura a la cual el hidrato comienza a formarse y la temperatura ms baja que el gas puede alcanzar. Ambos separado. sern discutidos por

Agregar metanol o glicol al gas diluir el hidrato en tanto el flujo de gas cargue inhibidor hacia el hidrato.

Metanol o glicol.

Cuando el hidrato bloquea completamente el flujo de gas, la tubera debe de llenarse con inhibidor para diluir el hidrato.

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AGUA QUE PUEDE CONDENSAR.A. Vapor de agua que puede condensar. La mayora del gas producido depozos de gas o crudo contiene vapor de agua. De hecho, esta casi siempre saturado por vapor de agua, esto es, su humedad relativa es del 100%. A medida que el gas se enfra algo de vapor de agua condensa y cae en el fondo de la tubera o recipientes por los que el gas fluye. El agua que condensa se debe de mezclar con glicol o metanol, que es inyectado para prevenir la formacin de hidratos. La cantidad de inhibidor a inyectar depender en parte de la cantidad de agua que puede condensar. El agua contenida en el gas natural es mostrada en la figura 2A y B. Ejemplo. El gas fluye desde una plataforma de extraccin a un flujo de 10 millones m3/d (350 MMcf/d). Su presin es de 10 000 kPa (1500 psi), y su temperatura es de 30C (86F). El gas fluye a travs de una tubera rodeada por agua que se encuentra a 7C (45F). Qu cantidad de vapor de agua condensa cuando el gas es enfriado con la temperatura del agua de mar?

Presin = 10 000 Kpa (1500 psi). Temperatura = 30C(86F). Flujo = 10 millones m3/d (350 MMcf/d) Temp. Agua = 7C (45F)

Temp. /pres. De gas que entra en la lnea.

Unidades SI 30C/10 000kPa 500kg/milln m3

Unidades inglesas. 86F/1500psi

Contenido de vapor de agua en el gas (fig. 2A/B)

31lb/MMcf

Vapor de agua contenido en el gas a la tempe-ratura Fig. (2A/B) del agua de mar y la presin de la tubera

135 kg/millon m3

8.5lb/MMcf

Agua que condensa en la tubera Flujo de gas Agua total que condensa

365 kg/milln m3 10 millones m3/d 10 x 365 =3650 kg/d

22.5lb/MMcf 350 MMcf/d 350 x 22.5 =7875 kg/

CONTENIDO DE VAPOR DE AGUA EN EL GAS NATURAL UNIDADES SI

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CONTENIDO DE VAPOR DE AGUA EN EL GAS NATURAL UNIDADES INGLESAS.

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REDUCCION DE LA TEMPERATURA DE HIDRATOGas producido de un pozo fluye a travs de una tubera a una planta procesadora ubicada a 15 km (10 mill.) el diagrama d flujo es como sigue:

Separador Pozo de gas

Temperatura del suelo = 5C (23F)

Cunto vapor de agua condensa, si el gas se enfra a la temperatura del suelo?

B. Reduccin de la temperatura de hidrato. La reduccin de la temperatura de hidrato debe ser obtenida por la inyeccin de inhibidores, es la diferencia de temperaturas entre la cual el primer hidrato comienza a formarse y la ms baja temperatura que se espera de la corriente de gas. Temperatura de reduccin = temperatura de formacin del hidrato la ms baja temperatura que el gas puede alcanzar. Por ejemplo, si la temperatura de formacin del hidrato es 15C (60F) y la temperatura a la cual puede el gas enfriar es 10C (50F), entonces la temperatura de reduccin es, 15-10 = 5C (60-50=10F. La adicin de inhibidor para bajar la temperatura de formacin de hidratos, es similar a agregar anticongelante a un radiador para bajar el punto de congelamiento del agua contenida en el radiador. Consecuentemente cuando hablamos de reduccin de la

temperatura de hidrato, estamos realmente hablando de bajar el punto de congelamiento del vapor de agua que condensa desde el gas.

La temperatura a la cual el hidrato comienza a formarse se muestra en las figuras de las pginas 2 y 3. Entre ms tiempo la temperatura del gas se mantenga sobre el punto de formacin del hidrato, no hay porque inyectar inhibidor. De cualquier forma la temperatura puede caer debajo del punto de formacin del hidrato, el inhibidor debe de ser inyectado o el hidrato se formara.

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Ejemplo: Determinar la temperatura de reduccin del hidrato requerida en el ejemplo de la pgina 6. Unidades SI inglesas. Presin de la tubera Temperatura de formacin de hidrato (Figuras 1A y B) Temperatura ms baja en la tubera. 7C 45F 10 000 kPa 18.5C Unidades 1500 psi 66F

Reduccin de la temperatura de hidrato.

11.6C

21F

Suficiente inhibidor debe de ser agregado para reducir la temperatura de formacin del hidrato a 11.6C (21F)

PROBLEMA 3. Cunto es necesario reducir la temperatura del hidrato en el gas del problema 2?

C. Flujo de inyeccin de inhibidor. Despus de que la temperatura de reduccin del hidrato y el agua que puede condensar han sido determinadas, las graficas de las siguientes pginas son utilizadas para determinar el flujo de inyeccin de inhibidor. Ejemplo. Determinar la razn en flujo de eyeccin de metanol y glicol a las condiciones del ejemplo anterior. Unidades SI 365 kg/millones m3 11.6C 630 L/millones m3 10 millones m3/d Unidades inglesas. 22.5lb/MMcf 21F

Agua que condensa (ejemplo pagina 6) Reduccin de la temperatura de hidrato (Ejemplo pagina 10) Flujo de inyeccin de metanol. (Fig. 3/B) gal/MMcf Razn de flujo de gas MMcf/d

5.0

350

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FLUJO DE INYECCION DE METANOL UNIDADES SI

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FLUJO DE INYECCION DE METANOL UNIDADES INGLESAS

FLUJO DE INYECCION DEL METANOL EN GAS POR MMcf Figura 3B.

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FLUJO DE INYECCION DE GLICOL UNIDADES SI

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FLUJO DE INYECCION DE GLICOL UNIDADES INGLESAS.

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FLUJO DE INYECCION DE INHIBIDOR.Razn de inyeccin diaria de metanol. Unidades SI 630 x 10 6300 x L/d Razn de inyeccin de metanol por hora 6300 24 =263L/hr 105 L/milln m3 Unidades inglesas 5.0 X 350 1750 gal/d 1750 gal/d 24 =73gal/hr 0.8 gal/MMfc

Razn de inyeccin de glicol (figura 4A/B)

Flujo de gas Flujo total de inyeccin de glicol

10 millones m3/d 105 x 10 1050 L/d 1050 24 4 L/hr

350MMcf/d 0.8 x 350 280 gal/d 280 24 11.7 gal/hr.

Flujo de inyeccin de glicol por hora 4 Para prevenir la formacin de hidrato en las tuberas cuando el gas se enfra de 30C a 7C (86F a 45F), el metanol debe de ser inyectado en la corriente a una flujo de 263 litros/hr (73gal/hr) o glicol debe ser inyectado a

un flujo de 44 litros/hr (11.7 gal/hr). El flujo actual, es usualmente incrementado en un 10% acerca del calculado, para tener un margen de seguridad.

Problema 4 a. Que inyeccin de metanol por hora es requerido para el gas del problema 2 y 3? _____________________/hr b. Cunto glicol debe de ser inyectado para prevenir la formacin de hidratos desde el gas en el problema 2 y 3?_______________________/hr.

METODO DE INYECCION DEL INHIBIDOR.D. Mtodo de inhibidor. inyeccin del

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Para que el inhibidor sea efectivo, este se debe mezclar con el agua que condensa del gas en el instante que esta condensacin ocurre. Si el inhibidor esta fluyendo a lo largo del fondo de la tubera el hidrato quiz se forme antes de la cada de agua al fondo de la lnea. En este caso, el inhibidor tiene un valor muy bajo en la prevencin de la formacin del hidrato. El flujo de gas a travs de la tubera debe de ser turbulento as siendo el inhibidor mezclado continuamente con el gas, de esta forma teniendo oportunidad de contactar el agua en el instante que condensa del gas. Como ya hemos mencionado, la mayor parte del metanol que es inyectado en el gas vaporiza formando parte de este. De cualquier forma a medida que el gas se enfra algo de metanol condensara. En este caso el metanol condensara al mismo tiempo que lo hace el agua, mezclndose los dos y no habr hidrato. Por otro lado, el glicol no se vaporiza en el gas. Consecuentemente, el flujo de gas debe de ser turbulento cuando el glicol es inyectado esto para que el glicol sea dispersado a travs del gas as contactando al agua en el momento que esta condense.

Para asegurarse que el inhibidor se est mezclado al atravesar el gas, este debe ser inyectado de tal forma que se mezcle desde el punto inicial de inyeccin. Si el inhibidor lquido es simplemente agregado a la tubera, este podra fluir a lo largo del fondo de la tubera, aun cuando el flujo del gas fuera turbulento. Entonces por esto, el inhibidor es inyectado como niebla en el gas, este se mantendr probablemente ms, en esta forma mientras el flujo del gas es turbulento en la tubera. Una manera de asegurarse que se ha mezclado en el punto de inyeccin, es agregar una contracorriente desde una estrangulacin o una vlvula de control, a medida que el gas fluye a travs de la vlvula de de control, su presin es reducida y ocurre una agitacin violenta dentro del cuerpo de la vlvula de control. As el inhibidor y el gas se mezclaran a travs de la vlvula de control.

METANOL O GLICO. VLVULA DE CONTROL.

La vlvula de control mezclara a travs de ella gas e inhibidor.

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Si una vlvula de control no est habilitada para mezclar el inhibidor y el gas, una esprea puede ser utilizada para atomizar el inhibidor a medida que este es inyectado. La esprea tiene un nmero de orificios a travs de los cuales el inhibidor fluye. Despus de un periodo de tiempo algunos de los orificios se taparan con suciedad que exista en el sistema. La suciedad es removida cerrando la vlvula en la lnea del inhibidor y abriendo la vlvula de alivio. Este procedimiento se debe de seguir semanalmente. El inhibidor es inyectado usualmente con una bomba de capacidad variable. La velocidad de la bomba cambiara a medida que la razon de flujo vara y/o la temperatura de reduccin cambia. La temperatura de reduccin ser mayor en invierno que en lluvias o tormentas. La bomba mostrada a la derecha es un modelo frecuentemente usado para la inyeccin de inhibidor en la corriente de gas as como la salida del mismo. Un contenedor de metanol o glicol est conectado directamente a la bomba. La proporcin de inyeccin es revisada peridicamente, midiendo algn cambio de nivel con una varilla de inmersin calibrada, insertada en la parte superior. El contenedor se remplaza cuando este se vaca.

El mtodo para cambiar la proporcin de bombeo depende directamente del tipo de bomba. La capacidad del gas manejado por la bomba mostrada en la fotografa cambia por variacin de la presin de gas en la salida. El motor que maneja las bombas son ajustados variando la velocidad o ampliando el movimiento del embolo.

Bomba inhibidora de hidrato.

Vlvula checkINYECCION DE ENHIBIDOR EN UNA LINEA DE GAS

18 Problema 5 Relacione cada trmino en ambas columnas. ______ 1. Metanol ______ 2. Glicol ______ 3. Vlvula de control ______ 4. Bomba de inhibidor ______ 5. Inyector esprea a. Capacidad Variable. b. Mezcla gas e inhibidor. c. Cerca del 50% se evapora. d. Atomiza el inhibidor. e. Flujo turbulento de gas.

E. SELECCIN DEL INHIBIDOR. La seleccin del inhibidor - glicol o metanol- se encuentra usualmente en el bajo costo de estos. El metanol es generalmente ms efectivo que el glicol previniendo la formacin del hidrato, as que es la seleccin preferida. Un separador es instalado usualmente al final de la tubera, para recuperar el inhibidor y poderlo rehusar. Esencialmente todo el glicol puede ser recuperado en el separador. Por otra parte el metanol es vapor en la corriente de gas, la recuperacin en el separador ser solamente 40-60% de la cantidad total inyectada en el gas. Consecuentemente, el precio del metanol debe de ser cerca de la mitad que el glicol, esto para poder competir en costo-beneficio con el glicol. Inyectar un inhibidor de hidrato, no quita el vapor de agua del gas. Este simplemente previene la formacin del hidrato en las tuberas, provenientes de la fuente de gas (usualmente gas o pozos petroleros), hacia una planta deshidratadora o de proceso. La seleccin de metanol o glicol frecuentemente depende del tipo de deshidratacin o proceso para el que se facilitara. Si el metanol es el inhibidor seleccionado, y el gas entra a una planta deshidratadora, el metanol, el cual esta como vapor en el gas, ser retirado del gas como agua. Esto puede incrementar la carga en el deshidratador tanto hasta un 25%. Por otro lado, el metanol retirado por el deshidratador puede ser recuperado y reutilizado. Esto es adicional al costo de operacin de la planta deshidratadora para retirar el metanol, menos el metanol recuperado en la planta, son puntos considerados en la evaluacin de los costos relativos de glicol y metanol. Si el gas entra a un tipo de proceso de refrigeracin, en donde es enfriado a no menos de 29C (-20F), la inyeccin de glicol ser probablemente usada en el equipo de enfriamiento para prevenir la formacin del hidrato. En este caso, el glicol probablemente podra seleccionarse, como inhibidor de hidrato, en la planta de proceso.

SELECCIN DEL INHIBIDOR.Si el gas entra en una planta de procesamiento criognico, su temperatura podra reducir hasta -101 C (150F). En algunas plantas criognicas, se inyecta metanol en el gas previo al enfriador para prevenir la formacin de hidrato. En este caso obviamente la inyeccin de metanol en la lnea es la ms adecuada. Algunas plantas criognicas cuentan con deshidratacin usando desecante para retirar vapor de agua del gas previamente al enfriamiento. Como anteriormente se menciono, el metanol ser retirado del gas en la planta deshidratadora, como pensamos este

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ser agua, pero este puede ser recuperado y reutilizado. Otra consideracin en la seleccin de metanol o glicol, es la turbulencia del gas que fluye en la lnea. El glicol es pesado y viscoso, tendiendo a caer en el fondo de la tubera. Para que este sea efectivo el flujo de gas debe ser lo suficiente turbulento para mantener el glicol lejos de la cada. Si la razn de flujo del gas varia hasta un 50%, el glicol probablemente se mantendr en el caudal ms bajo y no ser efectivo deteniendo la formacin de hidrato.

Problema 6 Indicar si el metanol o glicol, serian probablemente seleccionados para inhibir la formacin de hidrato en las siguientes situaciones. Tomar en cuenta que el costo de metanol e la mitad que el glicol. a. Gas proveniente de un separador, que entra a una planta de gasolina donde el gas es enfriado a -18C (0F). inhibidor_____________________ b. Gas de entrada de una planta de proceso criognico usando inyeccin de metanol para prevenir el hidrato cuando el gas es enfriado. Inhibidor_____________________ c. Gas de una plataforma de extraccin con un flujo variable entre 50 a 100% entra a una planta criognica con una deshidratacin desecante. Inhibidor_______________________

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III. Inhibicin de hidrato en una planta de proceso de baja temperatura.Cuando el gas es enfriado en una planta de de absorcin de aceite pobre, o en una planta de punto de roci de un hidrocarburo, su temperatura puede reducirse hasta 29C (20F). En estas plantas el glicol es usualmente utilizado para prevenir la formacin de hidratos a medida que el gas es enfriado, pues puede ser recuperado y reutilizado con pequeas perdidas. Si el metanol es usado, cerca de la mitad se vaporizara y saldr en el gas. El glicol es inyectado en la alimentacin a medida que este entra a los cambiadores de calor en los cuales la temperatura del gas en reducida. Este se mezcla con agua, la cual condensa del gas a medida que este se enfra, as previniendo la formacin de hidrato. El glicol es recuperado en el separador de baja temperatura. Es diluido con agua que condensa a medida que el gas en enfriado. La solucin diluida (glicol rico) fluye al concentrador, donde el agua es evaporada. El glicol reconcentrado es bombeado de regreso a los puntos de inyeccin.Glicol pobre 30C. (86F) Entrada de gas Intercambiador Gas-Gas

A. Planta de control del punto de roco en hidrocarburos. La entrada de gas fluye a travs de un cambiador Gas-Gas. Donde es parcialmente enfriado con el gas que deja el enfriador de la planta. El glicol es inyectado en la entrada de gas que llega a los cambiadores Gas-Gas. La parte enfriada parcialmente y el glicol fluyen fuera del cambiador despus entrando al chiller (enfriador). Donde su temperatura es bajada hasta un punto deseable con el refrigerante usualmente propano-. El glicol tambin es inyectado en la alimentacin de gas que entra al Chiller.

Glicol pobre

Vapor Refrig.

Enfriador

Liquido. Refrig.

Hidrocarburo Separador a baja temperatura. Glicol rico al concentrador. Flujo de gas en un enfriador de una planta controladora del punto de roco.

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INYECCION DE GLICOL EN PLANTA DE REFRIGERACION DE GAS.La corriente que deja el CHILLER es una mezcla de gas, glicol e hidrocarburos lquidos. Esta mezcla fluye al separador de baja temperatura, en donde los lquidos caen al fondo. El gas frio deja el separador y fluye a travs del cambiador Gas-Gas, donde parcialmente enfra la entrada de gas. La salida de gas del cambiador usualmente entra en una lnea principal. El glicol, siendo ms pesado que el hidrocarburo lquido, se colecta en la bota del fondo del tanque separador de baja temperatura y fluye al concentrado, para retirar el agua diluida que condensa cuando el gas es enfriado. B. REFRIGERACION EN UNA PLANTA DE GASOLINAS POBRES. El flujo en esta planta es similar a las de la planta de punto de roco de hidrocarburos. La diferencia principal es que el hidrocarburo gas y liquido del separador de baja temperatura entra a un absorbedor, donde la mayora del propano y los hidrocarburos pesados son retirados del gas.

Glicol Rico

Glicol pobre Crudo pobre

Entrada de gas

Intercambiador Gas-Gas Salida de gas Absorbedor Crudo rico.

Separador de glicol.

FLUJO DE GAS EN UNA PLANTA DE CRUDO POBRE EN GASOLINAS.

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Punto de congelamiento del glicolCurvas del punto de congelamiento Glicol-AguaAmbas plantas tienen cambiadores en los cuales el gas es enfriado y el glicol es inyectado en cada uno. El glicol rico o la solucin diluida de glicol es reconcentrada y re circulada a los puntos de inyeccin en los cambiadores de gas. A pesar de esto el glicol es comnmente usado como un anti refrigerante para prevenir que el agua se congele en los radiadores de los automviles, algunas mezclas de glicol y agua se congelan a temperaturas a las cuales se trabaja en plantas de proceso. Esto ocurre con glicol puro a temperaturas de -6C (22F). Consecuentemente la concentracin de glicol que es inyectado en la corriente de gas debe de ser cuidadosamente controlada as no congelndose cuando este pase atreves de los cambiadores de baja temperatura. Las figuras 5A y B indican varios puntos de congelamiento de la mezcla glicolagua. Como se puede ver las curvas de congelamiento de glicol, a una concentracin de glicol de 95% (5% agua) se congelara, a -25C (-13F). Una solucin que contiene 47% glicol y agua de balance congelaran a la misma temperatura. Si una planta de baja temperatura, enfra el gas a -25C (-13F). La concentracin de glicol usada para la inyeccin en los cambiadores para prevenir la formacin de hidrato debe de ser alrededor de 47% y menos del 95%, o el glicol se congelara.

Las reas sombreadas indican zonas de congelamiento.

Porciento de glicol en una solucin con agua. Fig. 5A Unidades inglesas.

Las reas sombreadas indican zonas de congelamiento.

Porciento de glicol en una solucin con agua. Fig. 5B

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Inyeccin de glicol en planta de proceso de refrigeracinC. Dilucin de glicol. El glicol inyectado en un cambiador se mezcla con agua que condensa del gas que se est enfriando. Consecuentemente, el glicol es diluido a medida que este se mezcla en el agua. La mayor parte de los sistemas de inyeccin de glicol operan con una dilucin del 5% a 10%. Esto significa que la misma cantidad de agua que condensa desde el gas har que baje la concentracin de glicol de 5% a 10%. Si la concentracin de glicol pobre inyectado en el enfriador es 75%, y la dilucin es 5%, la concentracin de glicol despus de mezclarse con agua condensada es 70%. Ejemplo. Glicol pobre tiene una concentracin de 80%, es inyectado en un cambiador a una proporcin de 12kg por cada kg de agua que condensa (12lb por cada lb de agua que condensa) Cunto es diluido el glicol?

Composicin de glicol pobre Peso de la solucin pobre

UNIDADES SI 12 Kg

UNIDADES INGLESAS 12Lb. (80% / 100) x 12 lb =9.6lb

Peso de glicol en solucin pobre 80% (80% / 100) x 12kg =9.5 kg Composicin de glicol rico. Peso del glicol Peso de agua Peso de glicol rico % de glicol en la solucin rica (100) 9.6 kg 2.4 + 1 = 3.4 kg 12 + 1 = 13kg (9.6 kg/13kg) x (100) =73.8%

9.6 lb (80% / 100) x 12lb. 12 + 1 = 13 lb (9.6 kg/13Lb) x =73.8%

Dilucin de glicol

80-73.8 = 6.2%

80-73.8 = 6.2%

Flujo en inyeccin de glicol para prevenir la formacin de hidrato 24 en una enfriador de gas unidades SI

25 Flujo en inyeccin de glicol para prevenir la formacin de hidrato en un enfriador de gas unidades inglesas.

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Inyeccin de glicol en enfriadores.a. Proporcin de inyeccin d glicol. El flujo de glicol en un sistema de inyeccin depender de tres factores: 1. La concentracin de glicol pobre inyectado en la corriente de gas, la cual es regulada en el concentrador de glicol. 2. La cantidad de solucin pobre que es diluida con agua que condensa desde el gas. Dilucin = % Solucin pobre - % Solucin rica. La dilucin es usualmente entre 5 y 10% 3. La cantidad de agua que puede condensar desde el gas a medida que se enfra en el cambiador Las figuras 6A y B muestran la relacin de estos factores. Ejemplo. El gas entra a un proceso de baja temperatura a las condiciones de operacin mostradas debajo. Calcular la tasa de inyeccin de glicol requerida en cada cambiador, y la cantidad total requerida.

75% Glicol pobre

Glicol pobre

Intercambiador Gas-Gas

Gas de entrada. Temp = 30C Press = 6000 kPa (870 psi). Flujo = 2 millones m3/d (70 MMcf/d)

Separador de glicol

Absorbedor

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Inyeccin de glicol en enfriadores de gas.FLUJO DE INYECCION DE GLICOL EN UN CAMBIADOR GAS-GAS Unidades SI Temperatura ms baja del gas. -15C Agua contenida en el gas de entrada (Fig. 2) Agua que puede condensar (Fig. 2) Dilucin de glicol, % pobre- % rico Flujo de inyeccin con 75% solucin Pobre y 5% dilucin. (Fig. 6) Flujo de inyeccin para el agua que Puede condensar. Volumen de gas Inyeccin diaria de glicol 710 kg/mill. m3 42kg/mill. m3 75-70 = 5% 12.9 L/kg agua Unidades inglesas 5F 45 lb/MMcf

2.6 lb/MMcf 75-70 = 5% 1.55 gal/lb agua

12.9 x 668 =8617 L/mill m3 2 mill. m3/d

1.55 x 42.4 =65.7 gal/MMcf 70 MMcf/d 70 x 65.7 4600 gal/d

2 x 8617 17234 l/d FLUJO DE INYECCION DE GLICOL EN EL CHILLER. Temp. De entrada del gas Temp. Ms baja del gas Agua contenida en el gas de entrada Agua contenida a la temperatura ms Baja Agua que puede condensar. Dilucin de glicol. Tasa de inyeccin con solucin pobre 75% y 5% de dilucin. (fig. 6) Volumen de gas Flujo total de inyeccin de glicol para La proporcin total de flujo de gas. Adicin de inyeccin en el cambiador Flujo total de inyeccin de glicol Flujo de inyeccin por hora -1C -26C 115kg/mill m3 18kg/ mill. m3 97 kg/mill. m3 5%

30F -15F 7.0 lb/MMfc 1.2lb/MMfc

5.8lb/MMfc 5%

12.9 L/kg agua 2 mill. m3/d 97 x 12.9 x 2 =2053 L/d 17234 L/d 19737 19737 24 =822 L/hr

1.55 gal/lb agua 70 MMcf/d 5.8 x 1.55 x 70 629 gal/d 4600 gal/d 5229 5229 24 =218 gal/hr

Inyeccin de glicol en enfriadores de gas.En el clculo del agua que puede condensar en un cambiador ocupamos la temperatura ms baja posible que el gas puede alcanzar. En el caso de un cambiador Gas-Gas, el gas es enfriado solo -1C (30F). De cualquier forma, el gas frio a 15C (5F) se usa para enfriar la corriente de gas de entrada. Es posible para algo del gas de entrada alcanzar la misma temperatura que la del gas refrigerante. Consecuentemente, la tasa de inyeccin de glicol debe ser calculada para el peor posible caso que puede ocurrir en el cambiador. Los clculos hechos darn la mnima tasa de inyeccin de glicol que es requerida. Para que el glicol sea efectivo este debe de ser esparcido en cada cambiador as la entrada de cada tubo es cubierto con glicol. El hidrato se formara en los tubos que no estn cubiertos con glicol y estos se taparan rpidamente. Algunas veces la cantidad de glicol necesaria para mantener cubierta la cara de los tubos del intercambiador es considerablemente ms que elEntrada de gas

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mnimo requerido de los clculos hechos en el ejemplo. El modelo de esparcimiento por medio de un inyector est basado fundamentalmente en la cada de presin a travs del inyector. A medida que la cada de presin se incrementa, el modelo de rociado es ms grande. La mayora de los inyectores de glicol estn diseados para una cada de presin de 200 a 400 kPa (25 a 50 psi). Un cambio en la cada de presin resultara en un modelo de aspersin diferente. Si la cada de presin a travs del inyector incrementa y el flujo de glicol permanece constante, algunos agujeros en el inyector estn aparentemente tapados. Un filtro a la entrada de la lnea de glicol remover las partculas solidas en la corriente que puede tapar alguno de los orificios de abertura del inyector. Un inyector tapado puede ser limpiado bloqueando el flujo de entrada de glicol y abriendo la vlvula de la lnea de alivio para permitir al gas del cambiador de calor fluir a travs del inyector para ventear y soplar hacia afuera suciedades que tapen el inyector.

Lnea de recirculacin, utilizada para limpiar de impurezas el inyector Indicador de flujo DIFERENCIAL DE PRESION MANOMETRICA, INDICA LA CAIDA DE PRESION ATRAVES DEL INYECCTOR.

INYECCION DE GLICOL EN UN INTERCAMBIADOR DE CALOR.

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Deteccin de hidrato en enfriadores de gas.Cuando la cada de presin a travs del inyector decrece a una tasa de flujo constante, los orificios en el inyector aparentemente se habrn agrandado. La corriente de salida del inyector ser probablemente en gotas en lugar de niebla, y el modelo de rociado quiz no cubra el tubo completamente. Incrementar la tasa de flujo de glicol hasta el punto de diseo de la cada de presin, indicara que probablemente se resolvi este problema temporalmente. De cualquier forma la solucin permanente raya en remplazar el inyector con uno nuevo. El hidrato se formara en los tubos de un cambiador el cual no cuente con un modelo de rociado de glicol. En mayora de los tubos que son los bastante pequeos, estos ms all del modelo de rociado, sern frecuentemente tapados en un periodo de tiempo cort. Una vez que un tubo se ha tapado completamente con hidrato, incrementar la tasa de inyeccin de glicol no ser de ayuda en la disolucin del hidrato porque no hay gas que fluya a travs del tubo para empujar el glicol al punto donde el hidrato se encuentra. Para poder retirar los hidratos de los tubos que estn completamente bloqueados, los cambiadores deben de ser calentados sobre la temperatura de formacin del hidrato, o debern ser despresurizados para vaporizar el hidrato. Incrementar la tasa de inyeccin de glicol podra derretir algo de hidrato en los tubos que estn parcialmente tapados. Pero no ser beneficioso si se desea retirar el hidrato de los tubos que estn completamente bloqueados. La acumulacin de hidrato en un cambiador es detectada por el incremento en la cada de presin a travs de este. La mayora de los Intercambiadores estn diseados para que la presin del gas que deja el cambiador sea de 35-70 kPa (5-10 psi) menos que la presin del gas de entrada al cambiador.

GAS CALIENTE

PESION MANOMETRICA DIFERENCIAL

GLICOL

GAS FRIO UN AUMENTO EN LA LECTURA DE LA RESION MANOMETRICA INDICA LA FORMACION DE HIDRATOS EN LOS TUBOS.

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En otras palabras la cada de presin a travs del cambiador es 35-70 kPa (5-10 psi). A medida el que hidrato se comienza a formar, el flujo a travs de algunos tubos ser restringido as la corriente de gas de entrada pasara a travs de algunos tubos. Consecuentemente ms presin ser requerida para forzar al gas a pasar a travs de los tubos no tapados y la cada de presin a travs del intercambiador aumentara. Ajustar la tasa de flujo de glicol para un inyector en un intercambiador para proporcionar un modelo de rociado que cubra los tubos es un proceso de ensayo de prueba y error que en ocasiones requiere semanas y en ocasiones meses para lograrlo. La aproximacin ms comn para corregir una situacin en la formacin peridica de hidrato, es aquella de incrementar la tasa de flujo de glicol.

Como ya mencionamos, incrementar la tasa incrementara el tamao del modelo de rociado. Esto puede resultar en que el glicol sea esparcido en las paredes del intercambiador y no en los tubos. En este caso incrementar la tasa podra ser ms daino que Benfico. La localizacin del inyector o inyectores en un intercambiador tambin afectara el modelo de espreado. Si el inyector est muy cerca de la cara del tubo el modelo no cubrir la hoja del tubo. Claro, si est demasiado lejos de la hoja del tubo, algo de la corriente se esparcir en la pared y esto no ser valioso en el intercambiador. Los inyectores en algunos cambiadores pueden moverse ms cerca o ms lejos del las hojas del tubo mientras el cambiador esta en servicio. Los inyectores en algunos cambiadores pueden moverse verticalmente u horizontalmente, o rotar en el intercambiador.

GlicolPATRON DE ESPREADO A UN FLUJO APROPIADO DE GLICOL.

GlicolPATRON DE ESPREADO A UN FLUJO ALTO DE GLICOL.

GlicolPATRON DE ESPREADO A UN FLUJO BAJO DE GLICOL.

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PATRON DE ROCIADO CON LOCALIZACION APROPIADA DE LA ESPREA.

PATRON DE ROCIADO CON LOCALIZACION MUY CERCANA DE LA ESPREA.

PATRON DE ROCIADO CON LOCALIZACION MUY LEJANA DE LA ESPREA.

Otro factor que pude afectar el modelo de rociado es la concentracin de glicol. A medida que la concentracin de glicol aumenta, el lquido se vuelve ms viscoso, esto es s, hace ms denso y es ms difcil su espreado. Consecuentemente, la

concentracin ms baja que puede ser tolerada, resultara en un modelo de espreado mas uniforme. La temperatura a la cual el glicol es inyectado tambin afecta la viscosidad, esto es, este fluir ms fcilmente a una alta temperatura. Esto aumentos en la temperatura del glicol que ser inyectado resultaran a menudo en un modelo de rociado ms uniforme y menos en problemas de hidrato.

LA ESPREA PUEDE MOVERSE ARRIBA O ABAJO.

LA ESPREA PUEDE SER GIRADA.

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Inyeccin de glicol en enfriadores de gas.No hay reglas estrictas y rpidas a seguir para determinar las mejores condiciones de operacin para prevenir la formacin de hidrato en intercambiadores. Cuando la formacin de hidratos es un problema, es importante que solo una condicin sea cambiada, para poder evaluar su efecto. Si varios cambios son hechos al mismo tiempo, el efecto positivo de una puede ser anulado por el efecto negativo de otra y no se podr tener una conclusin de estos cambios. Hay cuatro cambios que pueden hacerse en el sistema de inyeccin del glicol: 1. Incrementar o reducir la tasa de flujo de glicol. 2. Incrementar o reducir la concentracin de glicol. 3. Incrementar o reducir la temperatura del glicol inyectado. 4. Ajustar la posicin del inyector dentro del intercambiador. Antes de hacer cualquier cambio, es importante que conozcas, que est haciendo el sistema cuando la formacin de hidrato est ocurriendo. La siguiente informacin acerca del proceso debera ser obtenida: 1. La razn de flujo en cada cambiador. 2. La temperatura del glicol que entra en cada punto de inyeccin. 3. Concentracin de glicol pobre y rico, y la dilucin de glicol que es la diferencia de estas dos. Determinar la concentracin de glicol es un procedimiento complicado de laboratorio. De cualquier forma puede estimarse bastante cercananamente, midiendo la densidad relativa del glicol con un hidrmetro. La concentracin puede ser obtenida aplicando la lectura del hidrmetro y la temperatura del glicol a la figura 7 u 8. Dependiendo si el glicol el dietilen o etilen. EJEMPLO. Una muestra de glicol pobre proveniente del reconcentrador, e usa etilenglicol el cual tiene una lectura con el hidrmetro de 1.076 a 50C (122F). Viendo la figura 8 A/B. la concentracin del glicol pobre es 79%. Una carga de glicol rico en este sistema tomado del acumulador a la entrada del concentrador el cual tiene una lectura de hidrmetro de 1.0680 a 55C (131F) la concentracin es 74%. Dilucin de glicol = 79-74 = 5% La dilucin de glicol a veces da una pista acerca de la causa de hidrato en el intercambiador. Si la dilucin est entre 4 y 10%, la razn de flujo apropiada de glicol esta mantenida en el sistema. De cualquier forma si el glicol es inyectado en dos cambiadores la dilucin total de glicol no ser necesariamente la misma en cada uno de los dos intercambiadores. Aun ms es casi imposible obtener una muestra de glicol rico despus de abandonar el intercambiador, para determinar su dilucin en este equipo. El punto es que si sobre todo el glicol la dilucin esta dentro del apropiado rango, el ajuste principal es la divisin del flujo de glicol en los intercambiadores. En ejemplo de la pgina 27 la razn de inyeccin de glicol para el cambiador fue de 7 veces tanto como en el chiller. Esta es una divisin bastante cercana de glicol en dos intercambiadores.

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CONCENTRACION DEL DIETILENGLICOL

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CONCENTRACION DEL ETILENGLICOL

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Si la dilucin del glicol es ms del 10% es porque probablemente el flujo de glicol no es lo suficiente alto. El flujo de glicol debe ser incrementado cerca del 10%. En otras palabras, si la dilucin total es del 12%, esto es 2% ms que el mximo (10%). La razn de flujo de glicol debe ser aumentada 2 x 10 =20% esto para llevar la dilucin debajo del mximo lo permitido 10%. El mtodo de incrementar el flujo de glicol depender del tipo de bomba. Si es una bomba que es impulsada por gas, el flujo ser incrementado mediante la presin de gas a la bomba. Si la bomba es impulsada elctricamente, el flujo es aumentado, mediante el cambio de longitud del movimiento o alguna variable significando con ello el control de la salida. Si toda la dilucin de glicol es menor que el 3%, la razn de inyeccin de glicol podra ser muy alta y puede resultar en un modelo de rociado como el dibujo de en medio de la pagina 30. Reducir la razn de flujo de glicol hasta que la dilucin es 4-5% resultara en un mejor modelo de rociado dentro del intercambiador de calor, y podra prevenir ocurrencia de congelamiento. Si el congelamiento est ocurriendo cuando la dilucin esta en un rango apropiado, el siguiente procedimiento se sugiere para hacer cambios que prevengan el congelamiento. Cada cambio debe de hacerse en un sistema limpio sin la presencia de hidratos. Si un cambio es hecho y el congelamiento sigue, deshiele fuera del cambiador y proceda a lo siguiente: 1. Recircule el flujo para retirar la suciedad que pueda haberse colectado en el inyector. 2. Incremente la razn de flujo de glicol 20%. Si esto no ayuda aumente otro 20%.

3. Si esto falla, reduzca la circulacin de glicol al 20% debajo de su flujo original, si no ocurre ninguna mejora baje otro 20%. 4. Si ninguna mejora ocurre de cambiar la razn de flujo, establezca el flujo a su flujo original y reduzca la concentracin de glicol 5%. La concentracin puede ser reducida 5% bajando la temperatura en el reconcentrado a 4C (F). 5. Si no hay mejoras, con la reduccin de concentracin. Repita los paso 2 y 3 y despus baje la concentracin de glicol. 6. Si no se nota mejora, establezca el flujo a su razn original e incremente la temperatura del glicol en el punto de inyeccin si es posible. Lleve la concentracin hasta su punto ms bajo. La temperatura que debera ser alcanzada es 20C (35F). Si no se nota mejora, cambie la razn de flujo como se recomienda en los pasos 2 y 3 a la ms baja concentracin y alta temperatura. 7. Si esto no mejora la situacin, el inyector debera moverse o rotarse en el cambiador. Establezca la razn de flujo normal y mantenga la temperatura del glicol alta y baja concentracin. Cada cambio hecho en la posicin de inyeccin, debe hacerse en pequeos movimientos. Si un cambio de posicin no resulta en una mejora, siga con la misma magnitud pero en sentido contraria.

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Validacin de las unidades SI.

Seis pozos de gas mandan flujo a un separador a la salida de estos. El gas del separador pasa a travs de un estrangulador y entra a una tubera de 15 Km que lleva a una planta procesadora de baja temperatura, donde este es enfriado a 18C. 1. Cul es la temperatura de formacin del hidrato flujo debajo de el estrangulador?_____________________________________C 2. Cunto se requiere reducir la temperatura del hidrato?_______________C 3. Cul es el contenido de agua del gas que deja la estrangulacin? ________________kg/milln m3 4. Cul es el contenido de agua a la temperatura ms baja que puede alcanzar en la linea?______________kg/milln m3 5. Qu flujo de glicol es necesario para prevenir la formacin de hidrato en la tubera?_____________L/hr 6. Contenido de agua en el gas que entra al enfriador (chiller)_______kg/mil m 3 7. Contenido de agua en el gas a la ms baja temperatura que este puede alcanzar en el chiller_____________ kg/mil m3 8. Cunta agua puede condensar en el enfriador de gas (chiller) _______________kg/mil m3 9. Cunto glicol de debe (chiller)?_____________L/hr de inyectar en el enfriador de gas

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