endulzamiento y deshidratacion

7/24/2019 Endulzamiento y Deshidratacion

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ENDULZAMIENTO DE GAS

ESPECIFICACIN EN CONTRATOS DE VENTA: CO2: 2 4 % paragasoductos, Disminuye el poder calorfco del gas, El CO2 es corrosivo, 20ppm para plantas de !"# H2S: 4 ppm $ 0,0004 %, 2 ppm para plantas de!", El 2& es t$'ico, El 2& es corrosivo#

TECNOLOGAS DE ENDULZAMIENTO: Cuadro comara!"#o:

SELECCIN DE PROCESOS DE ENDULZAMIENTO: ENFO$UE

PROPUESTO:I%cororar cr"!&r"o' ad"c"o%a(&':(ntegraci$n con unidades u)icadasaguas arri)a * aguas a)a+o, -todo de disposici$n del gas .cido, /)icaci$n,costo de la energa, escala, Otras restricciones del proyecto#

R&a(")ar u%a comarac"*% &co%*m"ca &%!r& a(!&r%a!"#a' r&+'&(&cc"o%ada' '&,-% (o' cr"!&r"o' m&%c"o%ado'.

CRITERIO DE SELECCIN UNIDADES U/ICADAS AGUAS ARRI/A 0COMPRESIN:

Endulamiento: generalmente 1er etapa de procesamiento, ecnologas: se)enefcian a mayores presiones de tra)a+o, E'cepci$n: unidades de aminas3 5 40 )ar, CO2 5 10%, )a+o 2&6#

CRITERIO DE SELECCIN: UNIDADES U/ICADAS AGUAS A/A1O:


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Po'""("dad d& "%!&,rar roc&'o': &olventes 7sicos, em)ranas con pre8

tratamiento por adsorci$n 3&96, em)ranas con pre8tratamiento porre7rigeraci$n mec.nica o #

UNIDADES AGUAS A/A1O 0 DISPOSICIN DE GAS ACIDO

V&%!&o: "egislaci$n am)iental local 3especialmente 2&6# $u&ma: C( 51;0 uerido6# R&+"%3&cc"*%: cero emisiones de CO2? granincremento en costo#

ENDULZAMIENTO CON AMINAS

CARACTERSTICAS DE LAS AMINAS


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ES$UEMA DE LA REACCIN

PROCESO


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A/SOR/EDOR

20 platos 3comunes6, 2 o @ lecAos de empa>ue 3poco comBn6, 2 a 4 platosen el tope para una secci$n de lavado con agua# &e minimian las p-rdidas

por vaporiaci$n de aminas# "os contactores para u+os pe>ueos de gascomBnmente incluyen un scru))er integral en el 7ondo# "os contactorespara u+os grandes de gas normalmente tienen un scru))er o un separadorfltro separado de la torre# Contaminantes >ue de)en ser removidos en losscru))ers: idrocar)uros l>uidos, agua salada, arena, compuestos deltratamiento de poos, >umicos del tratamiento de gasoductos y aceites decompresi$n# ro)lemas operacionales de los contaminantes: espumas,ensuciamiento de e>uipos, altas tasas de corrosi$n, perdidas de solventes eincumplimientos en las especifcaciones del gas#

A/SOR/EDOR 0 PRO/LEMAS DE ESPUMAS


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S4%!oma' d& (a &'uma: .pido incremento de la presi$n di7erencial atrav-s de la columna# 9lto arrastre de aminas# Cada en los niveles del>uido en el surge tanF# as 7uera de especifcaciones

La' 'o(uc"o%&' d& am"%a ura %o 5orma% &'uma'.

CORROSINCau'a' d& (a corro'"*%: 9ltas concentraciones de amina# 9ltas cargas degas .cido# 9ltas temperaturas# roductos de degradaci$n# Espumas#

M"!",ac"*% d& (a corro'"*%: "as velocidades de la soluci$n no de)erane'ceder @ @,; 7t*seg# 9mina rica en los tu)os del intercam)iador ypresuriada para evitar la emisi$n de gases edio de calentamiento de)a+a temperatura en el reAervidor# ateriales resistentes a la corrosi$n3acero ino'ida)le @046# "os e>uipos de)eran ser aliviados de es7ueros#

FLASH TAN6

El =lasA tanF se utilia cuando la presi$n del contactor es mayor a ;00 psig#El =lasA anF opera a una presi$n apro'imada de G; psig# iempo deretenci$n de 2 @ min# El gas asA es acido y no es apto para gascom)usti)le a menos >ue se endulce en un pe>ueo contador#


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INTERCAM/IADOR DE CALOR AMINA PO/RE7RICA

El intercam)iador usualmente es de tu)os y coraa con la amina ricauyendo a trav-s de los tu)os# El diseo econ$mico se logra con unHapproacAI de @0 J=# &i no se emplea un intercam)iador, el re>uerimientode com)usti)le en el reAervidor se incrementa en un ;0 %#

COLUMNA DE DESPO1O

Contiene de 1K a 24 platos# El vapor de agua actBa como gas de stripplingpara remover el CO2 y 2& de la soluci$n y arrastrar estos gases Aasta lacima# "as torre de empa>ue se emplean para di.metros pe>ueos y lastorres de platos para di.metros grandes# "as columnas de despo+o operan apresiones entre 10 y 1; psig# "a amina rica se introduce en el plato @ $ 4desde la cima# Torr& d&'o8adora:egenera la amina rica despo+ando elgas .cido#

CONDENSADOR

El condensador puede ser un aeroen7riador o un intercam)iador de tu)os y

coraa >ue utilia agua de en7riamiento# "a temperatura de salida delcondensador se encuentra entre 1@0 14; J=# &e considera un approacA de20 @0 J= con la ma'ima temperatura am)iente# ara e7ectos desimulaci$n, se asume una temperatura en el plato del tope de 210 J=#


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REHERVIDOR $UE UTILIZA UN CALENTADOR DE FUEGO INDIRECTO

SURGE TAN6

Es un tan>ue de almacenamiento para amina po)re# ermite la reposici$nde las p-rdidas de amina# Evita la contaminaci$n de la amina con el o'igenodel aire# "a contaminaci$n con aire disminuye la Aa)ilidad de la amina pararemover los gases .cidos# El gas de )lanFeting cumple con esta 7unci$n#


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REHERVIDOR 0 CALENTADOR DE FUEGO INDIRECTO

REHERVIDOR TIPO 6ETTLE

REFORMADOR 9RECLAIMER


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ENFRIADOR DE AMINAS

Aum&%!o &% (a !&m&ra!ura d& (a am"%a: 9umento de la presi$n devapor de la amina y aumento de las p-rdidas de aminas# (ncremento en latemperatura de salida del gas e incremento en el contenido de agua en elgas# ayor carga de agua para la planta de desAidrataci$n#

D"'m"%uc"*% &% (a !&m&ra!ura d& (a am"%a: &e en7ra el gas en elcontactor y de esta 7orma se condensan Aidrocar)uros los cuales tienden a

7ormar espumas#La am"%a or& &%!ra a( co%!ac!or a ;< =F or &%c"ma d& (a!&m&ra!ura d& &%!rada d&( ,a' ac"do.

D&'>"dra!ac"*% co% G("co(

A%?("'"' @u& '& d&&% r&a(")ar a( ,("co(

MANTENIMIENTO: LIMPIEZA DE SISTEMAS TEG:


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No u'&: 1a*%: !o es e7ectivo en la limpiea de sistemas E# El residuodel +a)$n puede causar espumas# Vaor: iende a endurecer los dep$sitos yno los remueve# La#ado ?c"do: !o remueve dep$sitos inorg.nicos# "amayora de los dep$sitos en sistemas E son .cidos org.nicos# Ocasionasedimentos pesados >ue puede causar taponamiento#

U'ar: Comu&'!o' &'ado' ara ("m"&)a a(ca("%a:&eguido de un )uenlavado con agua#

ANALISIS CONTROL DEL GLICOL: CONTROL DE H:

Cau'a' d&( H ?c"do: ases .cidos en la corriente de gas# Lcidosorg.nicos por o'idaci$n o degradaci$n t-rmica# E'ceso de cloruros 3sal6 enel glicol# O'idaci$n del glicol por almacenamiento inapropiado#Descomposici$n t-rmica de los C l>uidos en el glicol y en la corriente degas#

Cau'a' d&( H ?'"co: Contaminaci$n por productos >umicos deltratamiento de los poos >ue entran en la corriente de gas# &o)redosis deneutraliador aadido al sistema para )a+ar el p#

N&u!ra(")ador&' ara co%!ro( d& H:ac"a &( co%d&%'ador (a' rd"da' d&,("co( "%cr&m&%!ar?%: -rdidas por el e>uili)rio en el a)sor)edor#9pro'imadamente 0# 1 gallons E*sc7# O!ra' rd"da':9pro'imadamente 0#0; gal#E*sc7# (ncluye 7ugas en )om)as y cam)iosen los fltros# La' rd"da' &% &( r&,&%&rador d&&r4a% '&r mu3 a8a'.

2 T&m&ra!ura' &% (a c"ma d&( d&'o8ador mu3 a8a'

D&ma'"ado u8o d& TEG r"co >ac"a &( co%d&%'ador:&e condensa aguae'tra y de)e ser revaporiada# Carga e'tra so)re el reAervidor# !o seregenera adecuadamente el regenerador de E#

A/SORCIN DE /TE


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/&%c&%o: ;% to 10% del )enceno en la corriente de entrada# "(&%o: 20%al @0% del 'ileno en la corriente de entrada# /TE: se ventea con el agua>ue sale del regenerador# Es cancergeno# ay >ue tener cuidado con lae'posici$n# Dirigirlo Aacia tea, etc, si es posi)le# &e puede condensar,recoger y eliminar como un l>uido#

A/SORCIN DE METANOL:

!>& a'or&r a%d r&,&%&ra!or.

ANALISIS CONTROL DEL GLICOL: HIDROCAR/UROS EN EL GLICOL


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CONTENIDO DE AGUA:

A(!o Co%!&%"do d& a,ua &% &( TEG or& 9Pur&)a K: E'cesivatasa de circulaci$n# E>uipo su)8dimensionado# 9rrastre desde el separador#=ugas en el intercam)iador glicol*glicol# E'ceso de reu+o en el despo+ador#9lta temperatura del gas de entrada# E>uipo su)8dimensionado# 9rrastredesde el separador# =ugas en el intercam)iador glicol*glicol# 9ltatemperatura del gas de entrada# econcentraci$n po)re#

A(!o Co%!&%"do d& A,ua &% &( TEG r"co 9A( m&%o'

Gu4a d& So(uc"*% d& Pro(&ma'

Pu%!o d& Roc"o A(!o: I%'uc"&%!& c"rcu(ac"*% d& ,("co(:;Nerifcar >ue

el u+o de glicol se encuentre dentro de las condiciones de diseo# 2Nerifcar >ue el an>ue de almacenamiento de glicol 3;49


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nivel sufciente# CAe>uear >ue las lneas de succi$n de las )om)as deglicol 3;48ueados# I%'uc"&%!&r&co%c&%!rac"*%: ; Nerifcar >ue el eAervidor est- operando a @0 J=3!o se de)e e'ceder este valor ya esto aumentara la velocidad de

descomposici$n de glicol6# 2Nerifcar el u+o de gas de despo+o# Comprue)e >ue los intercam)iadores de calor glicol*glicol est-n li)res de7ugas desde el glicol rico Aacia el glicol po)re#

Pu%!o d& Roc"o A(!o: La o&rac"*% %o '& a8u'!a a( d"'&o: 16 educirel u+o de gas, incrementar la presi$n, reducir la temperatura del gascuando sea aplica)le#

Prd"da d& ,("co( &% &( Co%!ac!or: Formac"*% d& &'uma: ; or logeneral se presenta de)ido a la contaminaci$n por sal, Aidrocar)uros, polvo,lodo o el uso e'cesivo de inAi)idor de corrosi$n# emover la 7uente decontaminaci$n, limpiar el sistema y recargar con glicol nuevo# El muestreo

regular de glicol podra prevenir esta anomala# 29adir depresores deespuma a partir de 100 ppm 39pro'# @*4 ona por gal$n6 y aumentar a 1000ppm, si es necesario# I%u%dac"*% d&( Co%!ac!or d&"do a (a &Qc&'"#a#&(oc"dad d&( ,a': ; Disminuir el u+o de gas o incrementar la presi$n#!O9: Durante el arran>ue se de)e incrementar el u+o de gas lentamente#Prd"da d& ,("co( &% (a Co(um%a d& d&'!"(ac"*%: Formac"*% d&&'uma: ; 9plicar la misma estrategia >ue se aplic$ en el Contactor#I%u%dac"*% d&"do a( &Qc&'"#o u8o d& #aor: ; Disminuir el u+o degas de despo+o# arantiar >ue la contrapresi$n en la columna esminimiada# Nerifcar >ue la presi$n en el reAervidor est. cercana a lapresi$n atmos7-rica# Formac"*% d& &'uma d&"do a( !ao%am"&%!o:

; "impiar o reemplaar el empa>ue# E( r&>&r#"dor %o a(ca%)a oma%!"&%& (o' < =F: EQc&'"#a a,ua o >"drocaruro' &% &( '"'!&ma:; Esto de)er. Aervir pero si no lo Aace entonces drenar el sistemarecargar con glicol nuevo# 2 (nvestigar todos los aspectos relacionados conel lao del control de temperatura C8212# Nerifcar el sistema de control# 9segurar >ue el "(8212 est- 7uncionando correctamente y >ue el reAervidorno est- inundado con condensado#

PRO/LEMAS: CONTENIDO DE AGUA EN EL GAS

Formac"*% d& >"dra!o')a+o ciertas condiciones# Corro'"*%especialmente en presencia de CO2 o 2 Tao%am"&%!o 3u+o )i7.sico63&ro'"*%. (ncremento en el volumen especfco y disminuci$n en el#a(orca(or4co del gas. Co%,&(ac"*% en plantas criog-nicas#

Lo' co%!ra!o' d& #&%!a d& ,a' 37o (a' &'&c"cac"o%&' d&(!ra%'or!& or ,a'oduc!o' 9RUT !"&%&% u% m?Q"mo co%!&%"do d&a,ua 9!4"cam&%!& &' J (7MM'c5.

METODOS DE DESHIDRATACIN DEL GAS:

A'orc"*%: DesAidrataci$n con glicol Es el proceso mas comBn usado paraespecifcar contenido de agua en gasoductos 3P l) 2O*&C=6 yre>uerimientos de campo 3com)usti)le, gas li7t, etc6. Ad'orc"*%:amimolecular, &ilica el o 9lBmina 9ctivada /sados para o)tener muy )a+oscontenidos de agua 3menor de 0,1 ppm6 en procesos de e'tracci$n de


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l>uidos del gas 3!"6 o gas natural licuado 3"!6. /o@u"((a''u&r'*%"ca'.

V&%!a8a' d&( G("co( 5r&%!& a (o' D&'&ca%!&' S*("do': enor costoinstalado# enor cada de presi$n 3; 10 psi vs# 10 ;0 para desecantes$lidos6# "a desAidrataci$n con glicol es continua en lugar de operaci$n)atcA# "a reposici$n de glicol se lleva a ca)o 7.cilmente# "as unidades deglicol re>uieren menos calor de regeneraci$n por li)ra de agua removida#"as unidades de glicol pueden desAidratar gas natural Aasta 0,; l)2O*sc7#

D&'#&%!a8a' d&( G("co( 5r&%!& a (o' D&'&ca%!&' S*("do': "os puntos deroco de agua por de)a+o de 82; J= re>uieren gas de despo+o y una columna&taAl# El glicol es suscepti)le a contaminaci$n# El glicol es corrosivo cuandoest. contaminado o descompuesto#

V&%!a8a' d& (o' D&'&ca%!&' S*("do': untos de roco tan )a+os como

81;0 J=# &on menos a7ectados por cam)ios pe>ueos en u+o, presi$n ytemperatura del gas# &on menos suscepti)les a corrosi$n o espumas# !oa)sor)en arom.ticos# emueven 2O*2 !o Aay p-rdidas de solvente#

D&'#&%!a8a' d& (o' D&'&ca%!&' S*("do': 9lto C9EQ *OEQ# Desecantesensitivo a C# ompimiento mec.nico de las partculas del desecante#eemplao peri$dico: cada ; aos# 9lta temperatura de regeneraci$n# 9ltacarga de regeneraci$n#

PROCESO DE DESHIDRATACIN DE GAS:


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CONDICIONES TPICAS PLANTA DESHIDRATADORA

CARACTERSTICAS DE LOS GLICOLES

Lo' ,("co(&' d&&% cum("r co% (a' '",u"&%!&' co%d"c"o%&': De)en serigrosc$picos# De)en ser !o corrosivos# De)en ser !o vol.tiles#

=.cilmente regenerados a altas concentraciones (nsolu)les enAidrocar)uros l>uidos Rue no reaccionen con Aidrocar)uros, CO2, ycompuestos de au7re#

Pr"%c"a(&' ro"&dad&' @u& ,o"&r%a% (a &'co,&%c"a d&( ,("co( arau%a d&!&rm"%ada a("cac"*%:Niscosidad# resi$n de vapor# &olu)ilidad enAidrocar)uros#


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FACTORES /SICOS DEL DISEO DEL PROCESO

DATOS: .'ima y mnima tasa de u+o de gas# .'ima y mnimatemperatura y presi$n# Composici$n del gas# unto de roco del agua ocontenido de agua re>uerido#

UNIDAD /SICA DE DESHIDRATACIN CON TEG

A'orc"*%R&,&%&rac"*%

9lta presi$n#


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U'!&d %o d&& d&'>"dra!ar &( ,a' '" %o u&d& dar'& &( (u8o d&co(ocar u% '&ara!or &ca) &% (a &%!rada d& ,a'.

PARAMETROS CLAVES EN EL DISEO DE UNA UNIDAD TEG

Par?m&!ro' c(a#&': Efciencia de remoci$n de agua 3ES6# Concentraci$n

de E po)re 3St%6# elaci$n de circulaci$n 3C6 OEQ# !Bmero de Etapas3!6 C9EQ#

EFICIENCIA DE REMOCIN DE AGUA

D&!&rm"%ar (a &c"&%c"a d& r&moc"*% d& a,ua E:Contenido de aguaen el gas de entrada, Tin# unto de rocio del agua re>uerido >ue sale dela)sor)edor, Tout# Calcular el agua removida Tin Tout# Calcular laefciencia de remoci$n de agua# 3Tin Tout6 * Tin#

Ec"&%c"a d& r&moc"*% d& ,ua E: ES U 3Tin Tout6*Tin#

La co%c&%!rac"*% d& TEG or& 9! &' u%a 5u%c"*% d&: Contactor# punto de rocio del agua#

Ac&rcam"&%!o a( &@u"("r"o: J= a 1K J=#

D&!&rm"%ar (a co%c&%!rac"*% d& TEG E'!a(&c&r u% ac&rcam"&%!o a(&@u"("r"o Ra%,o !4"co: a 1KJ=# Esta)lecer el punto de rocio del aguapara los calculos de la tasa de circulaci$n# Determinar la concentraci$nre>uerida de glicol para cumplir con el punto de rocio de agua re>ueridoincluyendo el acercamiento al e>uili)rio#

NOTAS:En un a)sor)edor real el gas >ue sale del a)sor)edor no alcana ele>uili)rio con el E po)re >ue ingresa# El gas y el E no est.n en

contacto por sufciente tiempo para alcanar el e>uili)rio# /na unidadoperada apropiadamente tendr. un punto de roci$ real de agua de ; 10J= mayor >ue el punto de roco en el e>uili)rio#

ALTERNATIVAS DE REGENERACIN CON TEG

STRIPPLING GAS: Cual>uier gas inerte es conveniente: 316 gasdesAidratado, 326 gas de com)usti$n# &e re>uieren pe>ueas cantidades 310&C=*gal6# El gas se puede introducir directamente en el reAervidor o en unacolumna empacada entre el reAervidor y el tan>ue de surgencia# &i el gasstrippling se introduce en el reAervidor se re>uiere una tu)era de

distri)uci$n en el 7ondo# "as ma'imas tasas de gas de strippling est.n en elorden de los 10 &C=*gal a menos >ue se re>uieran concentraciones de Epo)re del orden de los , St%# &i se re>uieren concentraciones del ordendel , St% se de)e considerar el uso de tecnologa D(VO#


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endulzamiento y deshidratacion

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