E0E(PLO 3&11
n una plataforma costa afuera se producen + **scfd de gas natural n una plataforma costa afuera se producen + **scfd de gas natural a + F8 y +$ psia l gas llega a la costa a
a + F8 y +$ psia l gas llega a la costa a > F8 y : psia 3a temperatura> F8 y : psia 3a temperatura de hidrato del gas es A F8 3a producción de condensado asociado es +$A de hidrato del gas es A F8 3a producción de condensado asociado es +$A lbmol@h "alcular la cantidad de inhibidor requerido (metanol y < ? peso lbmol@h "alcular la cantidad de inhibidor requerido (metanol y < ? peso G), para prevenir la formación de
G), para prevenir la formación de hidrato en la tuber4ahidrato en la tuber4a
.aso
.aso +, +, "alcular "alcular la la cantidad cantidad de de agua agua condensada condensada por por d4a d4a de de 8ig 8ig -9+-9+
+>; +>;
7
7(H + F8, +$ psia)(H + F8, +$ psia) == ;- lb@**scf ;- lb@**scf
7
7(H (H > > F8, F8, : : psia)psia) B :; B :; lb@**scflb@**scf
!gua con
!gua condensada B densada B + **+ **scfd (;- scfd (;- 9 :; 9 :; ) lb@**scfd ) lb@**scfd B B >-; l>-; lb@db@d
C
C 5#cu#o$ 5#cu#o$ -"r" t-"r" t"no# & "no# & P( K 32P( K 32
.aso $,
.aso $, "alcular la "alcular la concentración concentración de mede metanol (fracción tanol (fracción en pesoen peso), con ), con las cslas cs -9> y -9;
-9> y -9;
Depresión punto de congelación, d B A 9 >
Depresión punto de congelación, d B A 9 > B - F8B - F8
De c -9>, De c -9>, ++ == ++ == - - J J -$ -$ $--; $--; + + J J $--; $--; + + @@ + + d d PM PM X X I I W
W++ B $:+ B $:+ fracción peso (\$ fracción peso (\$ K $; ? pesK $; ? peso)o)
D
De e cc --99;;,, WW%$#%$# B B e=p(d@9+$:) e=p(d@9+$:) B B e=p(-@9+$:)e=p(-@9+$:)
W
W%$#%$# B B A:- A:- fracción fracción molmol
De 8ig -9+A (H W
De 8ig -9+A (H W%$#%$# B B A:-), A:-), WWII,B -+; fracción peso (] ; ?,B -+; fracción peso (] ; ?
peso), se usa este valor peso), se usa este valor
(Yalor calculado con %ysys, W
(Yalor calculado con %ysys, WII B -+$ fracción peso) B -+$ fracción peso)
+> +>
Deshidratación del Gas Natural Deshidratación del Gas Natural
.aso -,
.aso -, "alcular flu0o másico de me"alcular flu0o másico de metanol en fase agua (*e#% B + tanol en fase agua (*e#% B + ? peso)? peso)
De c -9<, De c -9<, R R L L O O H H R R I I X X X X m m X X m m −− == JJ $$ B B mm I I == -+;-+;++−−JJ,,-+;-+;>>,,-;-; == $, lb@d $, lb@d
(Yalor calculado con %ysys, m
(Yalor calculado con %ysys, mII B $,+>< lb@d) B $,+>< lb@d)
.aso
.aso >, >, "alcular "alcular p5rdidas p5rdidas por por evaporación evaporación con con 8ig 8ig -9+<-9+<
.5rdidas a
.5rdidas a H > H > F8 y F8 y : psi, : psi, .5rdidas evap .5rdidas evap B +;B +; ??lblb peso peso@@ MMscf MMscf MeOH MeOH
.5rdidas evaporación B +;
.5rdidas evaporación B +; ??lblb peso peso@@ MMscf MMscf MeOH MeOH (+ **scfd)(-+; ? peso(+ **scfd)(-+; ? peso *e#%) *e#%)
.5rdidas evap diarias B -,-< lb@d .5rdidas evap diarias B -,-< lb@d
(Y
(Yaalor calculado con lor calculado con %ysys, .5rdidas %ysys, .5rdidas evaporación B $,:;$ evaporación B $,:;$ lb@d)lb@d)
.aso
.aso ;, ;, "alcular "alcular p5rdidas p5rdidas en en fase fase hidrocarburo hidrocarburo l4quido l4quido con con 8ig 8ig -9+:-9+:
.5rdidas a
.5rdidas a H > H > F8 y F8 y -+; ? -+; ? peso peso *e#%,*e#%,
.5rdidas en %" l4q B + ?
.5rdidas en %" l4q B + ? mol *e#%mol *e#%
.5rdidas d
.5rdidas diarias en iarias en %" %" l4q B l4q B (+) (+) J (+$AJ (+$A) lbm) lbmol@hJ$> hol@hJ$> h@d B @d B >: >: Ibmol@dIbmol@d
+>A +>A
.5rdidas diarias en %" l4q B >: lbmol@d J -$ lbmol = +;A Ib@d
(Yalor calculado con %ysys, .5rdidas en %" l4q B +;< lb@d)
.aso , 8lu0o másico total de *etanol B $, C -,-< C +;A B ;,>; lb@d
(Yalor calculado con %ysys, 8lu0o másico total de *etanol B ;,<; lb@d)
C 5#cu#o$ -"r" EG & P( K 82
.aso A, "alcular la concentración de G (fracción en peso), con la c -9>
"on d B - F8 y .* B $, + = + = - J -$ $--; + J $--; + @ + d PM X I WI B >>- fracción peso de G
(Yalor calculado con %ysys, WIB >< fracción peso)
.aso <, "alcular flu0o másico de G en fase agua (G B < ? peso)
%IGURA 3&1>
Deshidratación del Gas Natural
%unt FGPSA G"$ Proc$$or$ Su--#ir$ A$$oci"tion4
%IGURA 3&1=
%unt FGPSA G"$ Proc$$or$ Su--#ir$ A$$oci"tion4
%IGURA 3&1
(Yalor calculado con %ysys, mIB ;,$-A lb@d)
.ara el tilen glicol las p5rdidas por vapori'ación y en la fase
l4quida de hidrocarburo son despreciables ("on %ysys tambi5n son
despreciables)
3.8
Proc$o D D$6idr"t"ción Con G#ico#
"uando la inhibición de hidratos no es factible o práctica, se usa el proceso de deshidratación que puede ser con un desecante l4quido o sólido1 aunque usualmente es más económico el proceso con l4quido, cuando se cumple con las especificaciones de deshidratación requeridas
l glicol más com2nmente usado para deshidratación del gas natural es el trietilen glicol (TG) con el cual se pueden alcan'ar contenidos de agua de > lb@**scf que no son posibles con otros glicoles
3os otros glicoles que pueden usarse son el dietilen glicol (DG) con el cual se puede llegar a un contenido de agua de A lb@**scf y el tetraetilen glicol (TMG)
&iguiendo el flu0o de proceso del esquema de la unidad de deshidratación con glicol que se muestra en la 8ig -9$, puede observarse que el gas h2medo que llega a la unidad pasa por un separador que com2nmente está integrado al fondo de la torre contactora o absorbedora, y entra por el plato de fondo
l glicol regenerado se bombea al plato de cima de la torre absorbedora y a medida que fluye hacia aba0o, va absorbiendo agua del gas que fluye en contracorriente desde el plato de fondo
.or el fondo de la absorbedora sale una me'cla agua 9 glicol rico que pasa por el serpent4n condensador de reflu0o y va al tanque EflashE, en el cual
se separa la mayor parte del gas disuelto
3a me'cla acuosa de glicol pasa por el intercambiador de calor glicol rico 9 glicol pobre y va a la torre regeneradora en la cual, el agua absorbida se destila del glicol por aplicación de calor, a presión muy cercana a la atmosf5rica
l glicol pobre regenerado fluye a trav5s del intercambiador de calor glicol rico Kglicol pobre y se recicla con bomba a la torre absorbedora, mediante enfriamiento previo
n este cap4tulo se mane0aran las diferentes tecnolog4as usadas para el fin de deshidratar el gas, al igual que sus respectivos equipos
Unid"d d d$6idr"t"ción con !#ico#
S-"r"dor D Entr"d"
na buena práctica es instalar un separador para el gas de entrada, aun si la unidad de deshidratación está cerca al separador de producción &e busca poder separar cantidades grandes de agua fresca o salada, hidrocarburos, qu4micos de tratamientos o inhibidores de corrosión, a fin de evitar su paso a la absorbedora o contactara, pues aun peque/as cantidades de estos materiales, causan p5rdidas e=cesivas de glicol debido a la formación de espuma, reducen la eficiencia e incrementan el mantenimiento
A$ordor"
s una vasi0a que puede ser de platos de burbu0eo, de válvulas o con empaque que promueve el proceso de absorción de agua del gas natural en una solución de glicol
T"or %#"$6
n este tambor la mayor parte del gas natural disuelto se separa de la solución de glicol rico y se env4a a gas combustible 3a presión de operación debe ser lo suficientemente ba0a para promover la separación del gas, pero a la ve' lo suficientemente alta para que pueda entrar al sistema de gas combustible
columna, a trav5s de la cual fluye glicol rico para enfriar los vapores que suben de la parte inferior
sto genera un reflu0o que minimi'a las p5rdidas de glicol en el vapor de agua despo0ada .or deba0o de la boquilla y distribuidor de entrada del glicol rico, se encuentra una sección empacada usualmente con sillas de cerámica
R6r,idor
l Mehervidor tiene que ser dise/ado para suministrar el calor adecuado para elevar la temperatura del glicol rico al nivel requerido para su regeneración 3a temperatura del TG no debe ser superior a > F8 para evitar su descomposición
o" D G#ico#
sta bomba circula el glicol a trav5s de los equipos .uede ser mane0ada por motor el5ctrico o con gas a alta presión &i se bombea glicol en e=ceso, no
se alcan'a la temperatura requerida de regeneración en el rehervidor
n nivel aceptable de p5rdidas está en el orden de + gal@**scf de gas tratado, lo cual es equivalente a menos de + lb de glicol por **scf
3as p5rdidas ocurren en la cima de la contactora influenciadas por la temperatura y presión de operación, en la torre regeneradora y por fugas en la bomba, filtros, tuber4as y durante limpie'a de filtros
A$-cto$ Aint"#$
n el proceso de regeneración del glicol rico a glicol pobre, el agua que ha sido absorbida en la contactora se libera en la regeneradora y se ventea a la atmósfera
Desafortunadamente, el glicol no solamente absorbe agua en la contactora sino hidrocarburos y gas ácido 3os hidrocarburos paraf4nicos normalmente no se absorben pero los aromáticos s4 n la página $9-$ del G.&! puede observarse que cantidades substanciales de ciertos aromáticos pueden ser absorbidos para ser luego liberados a la atmósfera, a menos que dichos vapores sean capturados de alguna manera, mediante procesos que son generalmente costosos
3a evaluación del sistema de TG involucra establecer su concentración m4nima para alcan'ar la especificación de punto de roc4o por agua 3a 8ig $9 ;> del G.&! muestra el punto de roc4o por agua de una corriente de gas natural en equilibrio con una solución de TG a varias concentraciones y temperaturas
TG para una aplicación particular, o la depresión teórica del punto de roc4o para una temperatura dada y determinada concentración de TG
Yalores de punto de roc4o reales de salida dependen de la rata de circulación de TG y del n2mero de etapas de equilibrio 3os datos de la 8ig $9;> son relativamente insensibles a la presión y dicha figura puede usarse hasta +,; psia con peque/o error
na ve' se determina la concentración de TG, debe determinarse la rata de circulación y el n2mero de platos o altura de empaque n las 8igs $9;; a $9;: del G.&! se presenta la relación de remoción de agua a rata de circulación de TG, para varias concentraciones y n2mero de etapas teóricas de equilibrio