EQUIPOS QUE INTEGRAN UNA UNIDAD DE DESHIDRATADORA CON TRIETILENGLICOL:

Torre contactara: este recipiente contiene bandejas de válvulas o casquetes de burbujeo para proveer un buen contacto gas –líquido ilustrada en las Fig. 3 y 4. La limpieza es muy importante para prevenir los puntos de rocío altos del gas de venta causado por la formación de espumas y/o el contacto pobre gas-líquido. El taponamiento o empaque de las bandejas pueden aumentar también las pérdidas de glicol (Aldana, 2002).

Durante un arranque de la unida, la presión en la torre de absorción se debe traer lentamente hasta el rango de operación y entonces se debe circular el glicol para obtener un nivel de líquido en todas las bandejas. A continuación, se debe aumentar lentamente la tasa de gas a ser absorbido, hasta que se alcance el nivel de operación (Aldana, 2002).

Fig 2. Torre contactora de campana o platos. Fuente: Aldana (2002)

Si el gas entra en la torre de absorción antes de que las bandejas estén selladas con líquido, puede pasar a través de los tubos de descenso y las capas de burbujas. Cuando existe esta condición y se bombea el glicol hacia la torre de absorción, los líquidos tienen área de la sección transversal interna de la torre de absorción dará el volumen de glicol bombeado. En los sistemas más grandes se pueden usar un medidor de flujo de glicol (Aldana, 2002).

Tanque de destilación (flash tank): cuando el volumen de gas disuelto en el glicol es lo suficiente para justificar su recuperación a fin de ser utilizado como gas combustible, la planta incluye un tanque de destilación instantánea. El gas disuelto en el glicol se vaporiza de (35 a 75 psig) y por consiguiente el gas sale por la parte superior del tanque y entra en la tubería que contiene el combustible. Un control de presión regula la línea de gas, éste regulador abre y cierra en forma que la presión dentro del tanque de destilación se mantenga constante (Aldana, 2002).

El glicol enriquecido que entra al tanque se acumula en el fondo del mismo y luego para el reconcentrador de glicol (ver Fig. 5). Un control de nivel activa una válvula que gobierna el flujo de glicol enriquecido que sale del tanque. En algunas plantas el chorro de gas húmedo que entra en la unidad contiene una cierta cantidad de hidrocarburos líquidos. El líquido debe Fig 3. Platos de una torre deshidratadora de gas. Fuente: Aldana (2002)

quedar en el fondo del contactor pero si una parte sube y tiene contacto con el glicol este se va junto con el glicol enriquecido, en el tanque de destilación flota sobre el glicol y se puede remover en una bandeja que se encuentra en el medio del recipiente con un control de nivel (Aldana, 2002).

Fig. 4. Tanque de Destilación (Flash Tank).Fuente: Aldana (2002)

Skid o patín de regeneración de glicol: en el reconcentrador o regenerador se destila el agua que absorbe el glicol. El reconcentrador está compuesto de despojadora, recalentador, intercambiador, tanque igualador y bomba, tal como se muestra en la Fig. 6. El glicol enriquecido que sale del tanque de destilación pasa por un serpentín o Still Tower encima de la despojadora. Este serpentín es un Intercambiador con glicol frío en el interior y vapor de agua en el exterior. Parte del vapor se condensa al pasar por el

serpentín; el agua así producida se acumula en la parte superior de la despojadora y sirve de reflujo.

El glicol enriquecido sale del serpentín y pasa a un filtro en donde se remueve todo el material foráneo. El glicol que circula en la planta no es corrosivo, pero puede volverse moderadamente corrosivo si el chorro de gas húmedo contiene oxígeno, ácido sulfhídrico o gas carbónico (Aldana, 2002).

Fig 5. Still Tower. Fuente: Aldana (2002)

Algunos de los productos de la corrosión así como la arena y la mugre presentes en el gas se incorporan al glicol pudiendo producir espuma en el

contactor o en la despojadora. La formación de esta espuma debe evitarse filtrando adecuadamente el material extraño que pueda haber en el glicol Por consiguiente, es necesario que el filtro esté funcionando correctamente durante todo el tiempo de la operación como el que se ilustra en la Fig. 7 (Aldana, 2002).

Generalmente el filtro es del tipo que tienen elementos cilíndricos los cuales deben reemplazarse tan pronto se saturan en partículas sólidas. El glicol que pasa por un filtro nuevo normalmente tiene una caída de presión de 3 a 6 psig, esta caída de presión se mide a través de un indicador. Los elementos filtrantes deben reemplazarse cuando la caída sea de 15 a 20 psig. Si los elementos no se reemplazan a tiempo, eventualmente se taponarán impidiendo el flujo de glicol, o se derrumban dentro del filtro permitiendo el paso de partículas sólidas (Aldana, 2002).

Fig 6. Filtro de tela. Fuente: Aldana (2002)

Del filtro de glicol enriquecido pasa a un Intercambiador como los que se muestran en el Fig. 8, en donde la corriente caliente de glicol pobre que viene del recalentador trasfiere el calor al chorro frío de glicol enriquecido. Si la planta no incluye este intercambiador, la cantidad de calor requerida en el recalentador deberá aumentarse en un 50%. El intercambiador es generalmente del tipo de horquilla o un serpentín en el tanque igualador.

Cualquiera que sea la clase de intercambiador, lo importante es que la transferencia de calor se lleve a cabo en la máxima eficiencia a fin de que el recalentador consuma una cantidad mínima de combustible (Aldana, 2002).

Una reducción en la transferencia de calor es generalmente consecuencia de la acumulación de material sólido sea en el interior o en el exterior de los tubos del intercambiador, este material sólido debe removerse para que la transferencia de calor regrese a su nivel normal. La temperatura de solución pobre que sale del intercambiador es el mejor índice de la eficiencia en la transferencia, ésta debe ser de 180 a 225 F (Aldana, 2002).

Fig. 7. Intercambiadores de calor gas-glicol. Fuente Aldana (2002)

La solución caliente de glicol enriquecido pasa del intercambiador a la despojadora, entra cerca de la parte superior de la torre y desciende por entre ella. A medida que desciende los vapores calientes de glicol que vienen del recalentador o reboiler destilan el agua del glicol enriquecido, tal como se muestra en la Fig. 9.

El vapor de agua asciende por la torre, una parte se condensa al entrar en contacto con el serpentín de reflujo y el resto se descarga al exterior. El glicol que desciende por la despojadora pasa al reboiler, generalmente tiene como fuente de calor un tubo de calentamiento con llama indirecta, sin embargo, la fuente de calor puede ser vapor, aceite caliente o gas combustible caliente. La temperatura de glicol en el recalentador debe mantenerse entre 390 y 400 F a fin de destilar el agua que el glicol absorbe en el contactor (Aldana, 2002).

Fig 8. Reboiler de glicol. Fuente: Aldana (2002)

El glicol pobre del reboiler pasa por un intercambiador y entra al tanque igualador en donde se almacena (algunas aplicaciones no necesitan tanque igualador). Durante el proceso se pierde una pequeña cantidad de glicol:

parte se vaporiza en el contactor asimilándose en el gas seco y algo se pierde por la parte superior de la despojadora en donde se descarga al exterior junto con el vapor de agua. En general la pérdida de glicol debe ser de 0,1 a 0,2 gal/MMSCFD de glicol que pasa por el contactor. Por lo que existe esta perdida es conveniente mantener el nivel de glicol en el tanque igualador por encima de las dos terceras partes de su capacidad o en recalentador por encima de un 50% (Aldana, 2002).

Del tanque igualador el glicol pasa por la bomba de glicol. El objeto de ésta bomba es elevar la presión del glicol hasta igualarla con la del gas, existen varios tipos entre ellos: bombas de tornillo o engranajes, bombas de pistón Wheatley modelo T225, entre otras. En la Fig. 10 se ilustran los componentes que integran un patin o skid de regeneración de glicol.

Fig. 9. Diagrama general del Skid o Patín de Regeneración del Glicol

Intercambiador glicol / gas: cuando el glicol sale de la bomba su temperatura es entre 180 y 250 °F. De la bomba el glicol pasa a un intercambiador, donde transfiere el calor al chorro de gas seco que viene del contactor. Dentro del intercambiador la temperatura del glicol debe bajar hasta que sea no más de 10 a 20 °F más alta que la del gas. En algunas plantas el intercambiador son dos tubos concéntricos como se muestran en le Fig. 11, en otro cosas se hace a través de bandejas adicionales en el contactor, tubos en forma de U o serpentín arriba del contactor (Aldana, 2002).

En la mayor parte de las plantas de deshidratación por glicol la cantidad de gas que circula es tan grande comparada con la del glicol que la transferencia de calor del glicol al gas produce una elevación en la temperatura del gas de menos de (5 °F) Si la temperatura del glicol llega a ser inferior a la del gas, éste se enfriará tanto que algunos hidrocarburos se condensan en el contactor y como consecuencia se formará espuma en el contactor o en la despojadora. El glicol pobre del recalentador pasa por un intercambiador y entra al tanque igualador en donde se almacena, algunas aplicaciones no necesitan tanque igualador (Aldana, 2002).

Fig. 10. Intercambiador de Gas – Glicol.