proceso de deshidratacion del gas natural 2.ppt

7/26/2019 PROCESO DE DESHIDRATACION DEL GAS NATURAL 2.ppt

1/22

PROCESO DEDESHIDRATACIONDEL GAS NATURAL


2/22

INTRODUCCION

En 1930 EG. Hammerschmidth asoci las dificultadesexperimentadas en la transmisin de gas natural por las tuberas,con la formacin de hidratos generados del agua los compuestos

de peso molecular ba!o en el gas.

"a informacin t#cnica presentada indicaba $ue el hidratono se formara en ausencia de agua libre. %or lo $ue se comen& el

proceso de deshidratacin del gas hasta un punto de roco de talmanera $ue estu'iera por deba!o de la temperatura m(s ba!a en latubera de transmisin.


3/22

HIDRATOS

Los hidratos son cristales formados por la combinacin de agua conhidrocarburos livianos (butanos, propano, etano y metano) y/o gasescidos (CO2 y 2!) a las siguientes condiciones"

Principales:

a) $a%a temperatura& b) 'lta presin& c) as con agua libre o cerca del punto de roco&

Secundarias:

a) 'lta velocidad b) Cual*uier agitacin& c) +ulsaciones de presin& d) ntroduccin de cristales de hidratos& e) +resencia de termo po-os o escamas en la

tubera&


4/22

TECNICAS PARA DESHIDRATARGAS NATURAL

"a deshidratacin del gas natural puede hacerse con los siguientes procesos)

Deshidratacin por Absorcin:

*e utili&an desecantes l$uidos, es el m#todo m(s econmico cuando se hallan las especificaciones re$ueridasde deshidratacin.

Deshidratacin por Adsorcin:

*e utili&an desecantes slidos, emplean slidos $ue retienen el agua de la fase gaseosa o sea por absorcinsuperficial condensacin capilar o por una reaccin $umica. Esta +ltima posee una aplicacin mulimitada.

Ineccin de S!stancias Inhibidoras:

%ueden ser como el alcohol, el metanol los glicoles, entre los m(s usados.

En la ineccin continua en condiciones no criog#nicas, algunos de los glicoles ofrecen 'enta!as econmicas.

E"pansin:

educiendo la presin de 'apor del gas con '(l'ulas de expansin luego separando la fase l$uida $ue se

forma.


5/22

TIPOS DE TORRES

DESHIDRATADORASExisten muchas entre las cuales podemos nombrar:

"a torre de placas o platillos perforados.

"a torre de platillos con campanas o sombreretes deborboteo.

"a torre con platos a '(l'ulas.

"as torres rellenas.


6/22

PROCESO DE A#SORCION CONGLICOL

Existen muchas clases de glicoles, pero los m(s utili&ados enla deshidratacin del gas natural son) etilenglicol -EG,dietilenglicol -/EG trietilenglicol -EG. "os factores $ueinfluen para la seleccin del glicol son)

ostos. 2iscosidad, por deba!o de 100 140 cp. educcin del punto de roco. *olubilidad del glicol en la fase de hidrocarburos. %unto de congelacin de la solucin de agua. %resin de 'apor. emperatura de la fase l$uida gaseosa en el separador de

ba!a temperatura. elacin gas5hidrocarburos l$uidos.


7/22

PROPIEDADES DEL TEG

Es un l$uido incoloro con un ligero olor de sabordulce. *us propiedades son similares a las del /EG. Esun buen sol'ente de nitrocelulosa, as como de 'ariasgomas resinas, miscible con el agua muchos sol'entes

org(nicos.

6e&clas de EG agua presentan propiedades desol'entes selecti'os para la separacin de hidrocarburos

arom(ticos de me&cla con hidrocarburos parafnicos,igual $ue el /EG se emplea comercialmente en larecuperacin de fracciones arom(ticas de gran pure&a.


8/22

Tabla 1.+ropiedades de los glicoles

PROPIEDADES

ETILENGLICOL

DIETILENGL

ICOL

TRIETILENGL

ICOL

TETRAETILENG

LICOL

+eso .olecular 2&0 01&0 01&2 034&2

+unto de 5bullicin (6C) 037&8 244&9 29& 804

+resin de :apor (mmg;26C)


9/22

PROCESO DE DESHIDRATACION En esta etapa se le extrae la humedad al gas hasta lograr 'alores menores a 1 ppm, luego se

reali&a un filtrado para extraer tra&as de mercurio partculas slidas7 adem(s se produce laseparacin de los hidrocarburos pesados por condensacin parcial.


10/22

El sistema de deshidratacin est( formado por:

$%& Absorbedor de G'ico'%& ambi#n se conoce como contactor. Es una torre

de platos o empacada donde el gas, cargado con agua, se pone en contacto-en contracorriente con el glicol limpio.

Tab'a (%Humedad del gas deshidratado a 'arias concentraciones de glicol.

)%& *+',!'a de E"pansin%& omo el glicol en el horno est( a presinatmosf#rica en el contactor existe alta presin, se debe usar una '(l'ulapara lograr) ada de presin control de ni'el de glicol en el contactor.

(%& Separador de G'ico'-Hidrocarb!ros L./!idos%& Es el lugar dondese separa el gas el condensado $ue arrastra el glicol desde el absorbedor.

umedad del as

(lb/..pcn)

Concentracin de

glicol pobre

>lu%o de glicol

(al/lb2O) D 7 39& D 33 0 D 2

0 D 2 39&8 D 33& 8 D 4

1&0 D 1&2 33&3 D 33&39 D 01


11/22

0%& 1i'tros%& *ir'e para separar impure&as tales como) productos de degradacin del glicol,hidrocarburos de alto peso molecular, productos de corrosin otras impure&as arrastradaspor el gas.

2%& Interca3biadores%& El glicol rico a temperatura ambiente, se utili&a para enfriar elglicol pobre $ue 'iene del horno, usando intercambiadores de tubo carca&a o de dobletubo.

4%& Horno%& El horno puede calentarse con 'apor de agua, aceite de calentamiento o fuegodirecto. "a m(xima temperatura en la pared del tubo podra limitarse a 84:; el flu!o decalor a tu5pie ? 5hora.

%ara e'itar $ue se descomponga el glicol, se recomienda no pasar las temperaturas deregeneracin de los ni'eles $ue se indican a continuacin:

5%& #o3ba%& El tipo m(s utili&ado es el despla&amiento positi'o, teniendo en cuenta lassiguientes consideraciones)a "a 'elocidad de la bomba estara limitada a 300 340 %6.

b El lubricante no puede estar en contacto con el glicol.

c "a m(xima temperatura de bombeo podra limitarse a 10:;.

%ara asegurar el bombeo de glicol se instala un acumulador de glicol.

@emperatura Lmite (6>) @ipo de licol881 5

81 =5

411 @5


12/22

1ACTORES DE DETERIORO DELGLICOL

"os factores principales $ue influen en el deterioro del glicol son)

$%& Condiciones de Acide6%& Esta resulta de la absorcin de constituentes (cidos del

gas natural.

ambi#n por la descomposicin del glicol en presencia de oxgeno excesi'o calor en elhorno. %ara combatir la oxidacin se debe e'itar $ue el glicol enga contacto con aire,utili&ando gas natural o un gas inerte en el tan$ue de almacenamiento. @lgunas

sustancias audan a retardar la formacin de (cidos, debido a la oxidacin, como >rax AH%B8. ambi#n se recomienda mantener el flu!o de calor en el horno en C5pie ? 5horas.

)%& PH #a7o%& @ ni'eles de %H por deba!o de 4.4 el glicol se autoDoxida7 esto es el

resultado de la formacin de perxidos, aldehdos (cidos org(nicos, como (cidofrmico ac#tico. %or lo tanto se recomienda mantener el %H entre =.4.

(%& conta3inacin con sa' 8 hidrocarb!ros 8 para9inas%& @lgunas 'eces el gasnatural puede arrastrar sales de los po&os, $ue al pasar al sistema de deshidratacin sedepositan en las paredes de los hornos hasta $ue el metal se rompe porrecalentamiento. Estas sales se pueden reducir me!orando el diseo del separador degas.

uando el gas natural es del tipo parafnico, puede de!ar depsitos de cera en los puntos

fros del sistema, desde donde son arrastradas por el glicol hasta el horno.


13/22

SISTEA DE DESHIDRATACI;NCON GLICOL


14/22

DESHIDRATACI;N PORADSORCION%

Los sistemas de deshidratacin por lecho slido traba%anbasados en el principio de adsorcin, *ue involucra unaforma de adhesin entre la superAcie del desecante slido yel vapor de agua *ue est en el gas& 5l agua forma unapelcula eEtremadamente Ana *ue se adhiere a la superAciedel desecante por las fuer-as de atraccin, pero no hay

interacciones *umicas& 5l medio secante es un slidogranulado con un rea superAcial efectiva eEtremadamentegrande por unidad de peso, debido a una gran cantidad deporos microscpicos y aberturas capilares&

Cuando el gas contacta las partculas slidas del desecante el

agua es adsorbida hasta *ue se alcan-a un e*uilibrio, *ueest generalmente descrito en tFrminos de tres variables"temperatura de contacto (6> o 6C), contenido de agua deldesecante, o capacidad esttica (peso de 2O / peso dedesecante seco), y contenido de agua del gas (presinparcial del agua ? mmg o punto de roco al agua, en 6> oen 6C)&


15/22

PLANTA DE ADSORCI;N

P'anta de Adsorcin de dos torres< /!e !sa =as seco de re=eneracin


16/22

DESCRIPCI;N DEL PROCESO >E?UIPOS

*i el secado del gas debe ser hecho en una operacin continua es necesario tenerlechos de desecante m+ltiples, a $ue estos operan en una forma cclica. Hatres ciclos $ue se e!ecutan alternadamente en cada deshidratador. Ha unciclo de adsorcin, o deshidratado, un ciclo de calor o regeneracin del lecho,

un ciclo de enfriamiento del mismo.

"os componentes tpicos de cual$uier unidad de desecante slido son)

1. *eparador del gas de entrada?. /os o m(s contactores de adsorcin llenos con un desecante slido.3. Cn calentador de alta temperatura para pro'eer el gas caliente de

regeneracin para reacti'ar el desecante en las torres.

8. Cn enfriador del gas de regeneracin para condensar el agua del gas deregeneracin.4. Cn separador del gas de regeneracin para $uitar el agua $ue se ha

condensado del gas de regeneracin.


17/22

En el ciclo de secado, el gas h+medo de entrada pasa primero por un separador deentrada donde $uedan retenidos los l$uidos libres, $ue pueden daar o destruirel lecho de desecante, humedad de acarreo, partculas slidas $ue puedentaponarlo. Este separador debe tener las alarmas cierres correspondientes ani'eles de l$uido altos. *i la unidad de adsorcin est( aguas aba!o de una

unidad de amina, de glicol, o compresores, se prefiere un separador filtro o uncoalescedor. odas las gotitas maores de 10 mm, un 99F de las comprendidasentre 0.4 a 10 mm, deberan ser sacadas.

"a torre de adsorcin es un recipiente cilndrico con dos distribuidores de lascorrientes de gas en ambos extremos, soportes para el lecho colocados en suparte inferior, una carga de adsorbente, conexiones para la remocin del mismo

un muestreador. El soporte del lecho debe soportar tanto el peso muerto deldesecante, como la carga 'i'a de la presin fluente.

%uede ser una malla de acero inoxidable, con aberturas de mallas menores $ue laspartculas del desecante, soportada hori&ontalmente sobre 'igas anillossoldados.

/ebe tenerse en cuenta $ue este soporte sufrir( contracciones expansiones a lolargo de los tres ciclos. El espacio anular entre la malla las paredes delrecipiente deben sellarse para pre'enir p#rdidas del desecante. Cn tipo desoporte puede ser una camada de ? a 3 pulgadas de bolas de pulgada en laparte superior, una camada igual con bolas de pulgada en la parte inferior.

El gas se introduce en la parte superior de la torre, en forma radial a ba!a'elocidad.


18/22

%uede usarse una tubera ranurada tipo criba, o un tipo canastoperforado. *e recomienda proteger la parte superior de la camada dedesecante colocando una capa de 8 a < pulgadas de bolas de a ?pulgadas de di(metro, $ue reposan sobre un tami& con aberturas de

pulgada. Esto me!ora la distribucin del gas de entrada protegeal desecante del dao $ue podra ocurrir debido alarremolinamiento. Esta torre debe estar aislada externa ointernamente, siendo preferido esto +ltima, aun cuando es m(sdifcil hacerlo, por$ue permite ahorros de hasta 30F en el calorre$uerido para la regeneracin.

En el ciclo de adsorcin el gas h+medo de entrada flue hacia aba!o atra'#s de la torre. "os componentes a ser retirados son adsorbidos atasas $ue dependen de su naturale&a $umica, el tamao de lasmol#culas el tamao de poros del adsorbente. "as mol#culas deagua se adsorben primero en las camadas superiores del lecho. "osgases hidrocarbonados secos se adsorben a tra'#s del lecho. @

medida $ue las capas superiores del desecante se saturan con agua,el agua en la corriente de gas h+medo comien&a a despla&ar loshidrocarburos pre'iamente adsorbidos en las camadas m(s ba!as."os Hs l$uidos tambi#n ser(n adsorbidos, llenar(n espaciosporosos $ue, de otro modo, estaran disponibles para mol#culas deagua.


19/22

PROCESO DE ADSORCI;N


20/22

TIPOS DE DESECANTES"os adsorbentes m(s com+nmente usados para secar fludos de petrleo son) slica gel, bolitas

de slica gel, al+mina acti'ada, bauxita acti'ada tamices moleculares. El t#rmino IgelJindica $ue la fabricacin in'olucra la formacin de un precipitado gelatinoso $ue luego escoagulado, la'ado secado a forma slida, partculas duras.

DGeles de *lice es esencialmente *iB?.nH?B. %or e!emplo el tipo /a'ison 03 es 99.1 F en pesode *iB? con tra&as de @l?B3. aB, Ka?B, LrB?, iB? ;e?B3.

"a slica gel es un material duro, (spero, con buenas caractersticas de resistencia a la atricin-desgaste por friccin, est( disponible comercialmente en forma de pol'o, gr(nulos oesferas de 'arios tamaos.

D>olitas de *lica gel, como la *orbead de 6obil, $ue consiste de 9 F de slice -*iB? un 3F deal+mina -@l?B3. "a capacidad de adsorcin es la misma $ue la de la slica gel com+n, slo$ue la densidad bruta la capacidad por unidad de 'olumen es maor.

D@l+mina acti'ada, es una al+mina parcialmente hidratada, porosa, amorfa, compuesta de 98Fde @l?B3, 4.4F H?B, 0.3 F Ka?B 0.? F de ;e?B3 -por e!emplo para @lcoa grado ;D?00.

Damices moleculares) son &eolitas cristalinas o al+minoDsilicatos met(licos $ue tienen unaestructura uniforme tridimensional interconectada, de tetrahedros de slice de aluminio.

Estos cristales de &eolita sint#tica se fabrican para $ue contengan ca'idades de interconexin detamao uniforme, separados por poros o aberturas estrechas igualmente uniformes.


21/22

SELECCI;N DEL DESECANTE"a eleccin se basa en lo econmico en las condiciones del proceso. 6uchas 'eces los

desecantes son intercambiables, el e$uipo diseado para un producto puede serefecti'amente operado con otro. odos los desecantes tienen una disminucin en sucapacidad de diseo al aumentar la temperatura. "os tamices moleculares tienden ano ser tan afectados como las al+minas.

Estos dos productos act+an como catali&adores con el H?* para formar B*. uando seregenera el lecho, el a&ufre $ueda tapona los espacios. "os hidrocarburos l$uidos

tambi#n presentan problemas de taponamiento a todos los desecantes, siendo lostamices moleculares los m(s resistentes a esta contaminacin.

Tab'a $:%ropiedades de /esecantes *lidos


22/22

"a eleccin del desecante debe ser hecha cuidadosamente sobre labase de las siguientes consideraciones)

1. %resin, temperatura composicin del gas de entrada.

?. %unto de roco al agua re$uerido a la salida.

3. e$uerimientos de recuperacin de hidrocarburos

8. ostos de capital de operacin

%unto de roco al agua re$uerido a la salida) "os geles de slice laal+mina acti'ada pueden lograr puntos de roco al agua de

proceso de deshidratacion del gas natural 2.ppt

Documents