903 HM120 P09 GUD 086(Deshidratacion Del Gas Con Glicol)

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL FECHA

OCT. 09

OBJETO

Emisión Original

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ELABORÓ Iniciales

REVISÓ Iniciales

AA

ABA/MJP

APROBÓ Iniciales/Cargo

ABA/GP MJP/GP

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Índice Página 1.  2.  3.  4.  5.  6.  7.  8.  9.  10.  10.1.  10.2.  11.  11.1.  11.1.1.  11.1.2.  11.1.3.  11.1.4.  11.2.  11.3.  11.4.  11.5.  11.6.  11.7.  12.  12.1.1.  12.1.2.  12.1.3.  12.1.4.  12.1.5.  12.1.6.  12.1.7.  12.1.8.  12.1.9.  12.2. 

INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 4  OBJETIVOS ......................................................................................................... 4  USO DE LOS CRITERIOS Y LA NORMATIVA .................................................... 5  INEDON RELACIONADOS .................................................................................. 5  ACRÓNIMOS, SIGLAS Y FÓRMULAS QUÍMICAS .............................................. 6  EXCEPCIONES .................................................................................................... 7  LECCIONES APRENDIDAS................................................................................. 9  DEFINICIONES GENERALES ............................................................................. 9  FLUJOGRAMA BÁSICO DE ESPECIFICACIÓN ............................................... 22  PROCESO DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL ............................. 24  Descripción ......................................................................................................... 24  Definición del Límite del Alcance ........................................................................ 27  CONSIDERACIONES BÁSICAS PARA LA ESPECIFICACIÓN ......................... 28  Composición del Gas Húmedo ........................................................................... 29  Contenido de Vapor de Agua ............................................................................. 29  Hidrocarburos Pesados ...................................................................................... 30  Compuestos Corrosivos ..................................................................................... 30  Mercurio.............................................................................................................. 30  Tipo de Glicol...................................................................................................... 30  Contenido Máximo de Agua en el Gas Seco ...................................................... 33  Temperatura del Gas Húmedo ........................................................................... 35  Presión del Gas Húmedo.................................................................................... 35  Flujo de Recirculación de Glicol ......................................................................... 36  Concentración del Glicol Pobre .......................................................................... 37  EQUIPOS ........................................................................................................... 38  Torre (Columna) Contactora Gas/Glicol ............................................................. 38  Tambor de Expansión de Glicol Rico ................................................................. 47  Intercambiador de Calor Glicol Rico / Glicol Pobre............................................. 51  Filtros de Cartucho de Glicol Rico ...................................................................... 54  Filtro de Carbón Activado ................................................................................... 56  Regenerador de Glicol ........................................................................................ 57  Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre ..................................................... 70  Enfriador de Glicol Pobre.................................................................................... 72  Bombas de Glicol Pobre ..................................................................................... 74  Pérdidas de Glicol .............................................................................................. 74 

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL 12.3.  12.4.  12.5.  13.  14.  14.1.  14.2.  14.3.  14.4.  14.5.  15.  15.1.  15.2.  16.  16.1.  16.2.  16.3.  17.  17.1.  17.2.  18. 

Pérdida de la Calidad de Glicol .......................................................................... 75  Líneas, Accesorios y Válvulas Manuales ........................................................... 76  Programas de Simulación................................................................................... 77  OTROS MÉTODOS DE REGENERACIÓN ........................................................ 80  SISTEMAS AUXILIARES ................................................................................... 83  Incinerador de BTEX .......................................................................................... 83  Almacenamiento de Glicol .................................................................................. 85  Drenaje de Glicol ................................................................................................ 85  Inyección de Químicos ....................................................................................... 87  Consumo de Servicios Industriales .................................................................... 87  CONSIDERACIONES DE SEGURIDAD Y MEDIOAMBIENTALES ................... 88  Seguridad ........................................................................................................... 88  Medio Ambiente .................................................................................................. 89  HOJA DE DATOS ............................................................................................... 89  Consideraciones para el Formato....................................................................... 89  Descripción del Formato ..................................................................................... 91  Elaboración de las Hojas de Datos ................................................................... 134  EVALUACIÓN DE LAS UNIDADES EXISTENTES .......................................... 134  Información Requerida ..................................................................................... 134  Evaluación con un Modelo de Simulación ........................................................ 136  REFERENCIAS ................................................................................................ 137  ANEXO 1 – ARCHIVO DE SIMULACIÓN DE PRO/II® (VERSIÓN 8.3) ........... 139  ANEXO 2 – ARCHIVO DE SIMULACIÓN DE ASPEN HYSYS® (VERSIÓN 2006) ................................................................................................................ 142  ANEXO 3 – FORMATO DE HOJA DE DATOS DE PROCESOS PARA LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL........................... 143 

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1.

INTRODUCCIÓN La deshidratación del gas con glicol es uno de los procesos más comunes en el tratamiento del gas natural. El proceso de deshidratación puede ser requerido para disminuir el contenido de agua y evitar problemas de corrosión en los equipos y líneas; para evitar la formación de hidratos; para lograr una especificación de calidad requerida en el transporte en gasoductos o antes de otro proceso, el cual disminuye aun más el contenido de agua. Otros procesos de deshidratación de gas están descritos en el INEDON “Guía sobre los Contaminantes en Gas el Natural”, N° 903-HM120-P09-GUD-048.

2.

OBJETIVOS Los objetivos principales de este INEDON son suministrar: •

La información teórica sobre el proceso de deshidratación de gas con glicol.

•

La descripción de los equipos principales del proceso de deshidratación y la instrumentación requerida.

•

La información básica sobre sistemas (unidades) auxiliares que puede ser requerida para complementar el proceso de deshidratación.

•

Las consideraciones de seguridad y medioambientales.

•

Las consideraciones básicas para la especificación de la Torre Contactora Gas/Glicol y la Unidad Regeneración del Glicol; pero limitado al alcance típico de la Disciplina de Procesos en los Proyectos.

•

El formato recomendado para la hoja de datos de la Torre Contactora Gas/Glicol y la Unidad Regeneración del Glicol.

•

Las recomendaciones para la evaluación de unidades existentes.

•

Archivos de ejemplo con la simulación del proceso de deshidratación de gas con glicol.

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3.

4.

USO DE LOS CRITERIOS Y LA NORMATIVA I.

Los criterios especificados por el Cliente tienen prioridad sobre los indicados en este INEDON. Si las especificaciones del Cliente carecen de algún criterio, el Líder de Procesos en el Proyecto solicita la aprobación del Cliente para usar los criterios mostrados aquí.

II.

El usuario de este INEDON tiene la obligación de utilizar la revisión más actualizada de la normativa (normas, códigos, estándares, especificaciones, leyes, etc.) nacional e internacional que aplica al Proyecto. Así como, solicitar al Cliente o ente gubernamental correspondiente, la normativa local que aplica al país donde se construye la instalación.

INEDON RELACIONADOS Procedimientos e instrucciones de trabajo relacionados con este INEDON: Ingeniería (HM010) 903-P3000-A20-ADM-917

Procedimiento para la Identificación, Registro y Aplicación de Lecciones Aprendidas

903-HM010-A90-GUD-009

Instructivo para la Elaboración de Propuestas de Ingeniería

903-HM010-A90-TEC-003

Equivalencia de Términos entre Centros de Ejecución

Gestión de la Calidad (HM060) 903-HM060-G09-ADM-901 Elaboración y Actualización de INEDONES Procesos (HM120) 903-HM120-P09-GUD-013

Bases y Criterios de Diseño

903-HM120-P09-GUD-025

Guía para la Elaboración de los Diagramas de Tuberías e Instrumentación

903-HM120-P09-GUD-027

Guía para la Especificación de los Intercambiadores de Calor

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Procesos (HM120) 903-HM120-P09-GUD-015

Guía para la Elaboración de los Balances de Procesos

903-HM120-P09-GUD-041

Guía de Diseño para los Sistemas de Alivio de Presión

903-HM120-P09-GUD-048

Guía sobre los Contaminantes en Gas el Natural

903-HM120-P09-GUD-054

Guía para la Selección de los Materiales de Construcción

903-HM120-P09-GUD-065

Guía para el Dimensionamiento de los Separadores Bifásicos

903-HM120-P09-TEC-072

Listas de Verificación de Procesos

Diseño Mecánico (HM140) 903-P3060-T05-GUD-X02

Instructivo Especificaciones de Materiales de Tuberías

Automatización y Control (HM160) 903-HM120-I01-GUD-100

Guía para la Elaboración de Matrices CausaEfecto

Los Procedimientos y las Instrucciones de Trabajo están relacionados de manera directa: el INEDON es citado en este documento, o indirecta: el INEDON contiene información adicional para el usuario; pero no es citado en este documento. 5.

ACRÓNIMOS, SIGLAS Y FÓRMULAS QUÍMICAS El cuadro siguiente muestra los acrónimos, siglas y fórmulas químicas usadas en el texto y figuras de este INEDON. Muchos de los acrónimos y siglas usados corresponden al idioma inglés por conveniencia con la información técnica. Español

Inglés

ASTM BME

American Society for Testing Materials Balance de Materia y Energía

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Mass and Energy Balance

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Español

Inglés

BMS

Sistema de Manejo del Quemador

CDP

Control de Producción

DEG

Dietileno Glicol

Diethylene Glycol

DFP

Diagrama de Flujo del Proceso

Process Flow Diagram, PFD

DTI

Diagrama de Tuberías (Cañerías) e Instrumentación

Piping and Instrumentation Diagram = PID, P&ID

Burner Management System

ENARGAS Ente Nacional Regulador del Gas (Argentina)

6.

HdD

Hoja de Datos

INEDON

inelectra Documento Normalizado

LHV

Poder Calorífico Neto (Bajo)

Net (Low) Heating Value

MEA

Metiletanolamina

Methylethanolamine

MEG

Monoetileno Glicol

Monoethylene Glycol

NAP

Niveles de Aprobación de Productos

NOM

Norma Oficial Mexicana

TEG

Trietileno Glicol

Triethylene Glycol

TREG

Tetraetileno Glicol

Tetra-ethylene Glycol

UDGG

Unidad de Deshidratación de Gas con Glicol

USC

(Unidades de Medición) Habituales en los EUA

Data Sheet

United State Customary (Units)

EXCEPCIONES A)

El enfoque de este INEDON es para las especificaciones establecidas por la Disciplina de Procesos en una Hoja de Datos (HdD). Los requerimientos mecánicos, eléctricos, de control del proceso y de diseño civil son básicos o inexistentes, por tal motivo se requiere el complemento con las especificaciones que consideren conveniente las otras Disciplinas de Ingeniería del Proyecto.

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B)

C)

D)

Este INEDON muestra varias figuras que son adaptaciones de Diagramas de Tuberías (Cañerías) e Instrumentación (DTI) con el objetivo de indicar la instrumentación mínima requerida, sin embargo, otros detalles son básicos u omitidos, por ejemplo: a)

El tipo, tamaño, cantidad y ubicación de las válvulas manuales de bloqueo que pudiesen ser requeridas.

b)

Los tamaños, números de línea y los cambios en la especificación de materiales de las líneas debido a las condiciones de diseño o materiales de construcción.

c)

Indicación de los niveles de líquido y los internos de los equipos.

d)

Válvulas de retención (check valve) para evitar flujo inverso.

Los DTI de una Unidad de Deshidratación de Gas con Glicol (UDGG) no están incluidos por las razones siguientes: a)

La UDGG es un equipo tipo paquete (Sección 10.2) y según lo establecido en el INEDON “Guía para la Elaboración de los Diagramas de Tuberías e Instrumentación”, N° 903-HM120-P09GUD-025, la política de la Disciplina de Procesos es no representar los equipos de un paquete y por tal motivo es el vendedor de la UDGG quien suministra los DTI.

b)

Las posibles composiciones del gas húmedo, las condiciones de operación y por ende de las condiciones de diseño, son variadas en la industria del gas y dificultan establecer un DTI típico sin incurrir en omisiones que puedan perjudicar el desarrollo del Proyecto.

En la literatura existen varios métodos para estimar el tamaño de algunos equipos que conforman la UDGG, por ejemplo el diámetro de la Torre Contactora Gas/Glicol; pero su uso en Proyectos anteriores a la emisión de este INEDON ha originado diámetros mayores a los suministrados por los vendedores y con la premisa que sus diseños han operado apropiadamente, se considera que las ecuaciones de la literatura sobre estiman el diámetro requerido para la Torre Contactora. Basado en lo anterior, este INEDON no muestra ecuaciones para dimensionamiento de equipos y es una decisión del personal de la Disciplina de Procesos en el Proyecto si desea usar las ecuaciones de la literatura especializada (por

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL ejemplo, las Referencias [5], [9] y [11]) o los módulos de diseño disponibles en los simuladores comerciales como PRO/II® y Aspen HYSYS®. 7.

LECCIONES APRENDIDAS Las Lecciones Aprendidas están disponibles a través de la página de intranet de Ingeniería. El sistema de Lecciones Aprendidas puede contener información adicional para el tema de este INEDON. El INEDON “Procedimiento para la Identificación, Registro y Aplicación de Lecciones Aprendidas”, N° 903-P3000-A20-ADM-917, indica lo siguiente “cuando no se encuentre evidencia del uso del Sistema de Lecciones Aprendidas, se levantará una No Conformidad” durante una revisión técnica.

8.

DEFINICIONES GENERALES Absorción (Absorption) Proceso químico que consiste en la separación de uno o más componentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente líquido con el cual forma solución (un soluto A, o varios solutos, se absorben de la fase gaseosa y pasan a la líquida). La Figura 1 muestra la diferencia gráfica entre absorción y adsorción.

A

Absorción Î

A

Adsorción Î

A

A

Figura 1. Diferencia gráfica entre absorción y adsorción.

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Aguas, Corriente Arriba (Upstream) Término usado para indicar que una variable del procesos (por ejemplo, la presión y temperatura), un equipo o instrumento, está ubicado antes de otro equipo o instrumento según el sentido del flujo (Figura 2). Aguas, Corriente Abajo (Downstream) Término usado para indicar que una variable del procesos (por ejemplo, la presión y temperatura), un equipo o instrumento, está ubicado después de otro equipo o instrumento en el sentido del flujo (Figura 2).

Elemento que define el límite Sentido de flujo

Aguas arriba

Aguas abajo

Figura 2. Descripción de los términos aguas arriba y aguas abajo. Aromáticos, Hidrocarburos… (Aromatic Hydrocarbons) Hidrocarburos que contienen un anillo de seis átomos de carbono con enlaces insaturados (dobles enlaces). El más simple es el benceno. En este grupo de hidrocarburos se encuentran los denominados como BTEX (Figura 3), el cual incluye el benceno (B), el tolueno (T), etilbenceno (E) y los xilenos (X): ortoxileno (o-xileno), meta-xileno (m-xileno) y para-xileno (p-xileno). Balance de Materia (Masa) y Energía (Mass and Energy Balance) Documento donde se indican las características y propiedades principales de las corrientes del proceso, con sus condiciones de operación normales. Consulte el INEDON “Balance de Materia y Energía”, No. 903-P3100-P09ADM-902 y Guía para la Elaboración de los Balances de Procesos, N° 903HM120-P09-GUD-015.

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CH3

Benceno

Tolueno

Etilbenceno CH3

CH3

CH3

CH2CH3

CH3 CH3 orto-Xileno

meta-Xileno

CH3 para-Xileno

Figura 3. Hidrocarburos aromáticos agrupados con las siglas BTEX. Bases de Diseño (Basis of Design) Documento elaborado conjuntamente entre el Cliente e inelectra. El documento establece la información básica del lugar del Proyecto, premisas y criterios de diseño especiales o particulares, requerimientos de operación, constructibilidad y mantenimiento, normativa para el Proyecto, y toda la información adicional en la cual se fundamenta la ejecución del Proyecto. Dependiendo del alcance del Proyecto y del documento, los usuarios pueden ser solo Procesos, varias o todas las Disciplinas. Consúltense los INEDON “Bases de Diseño”, N° 903-P3100-P09-ADM-901, y “Bases y Criterios de Diseño”, N° 903-HM120-P09-GUD-013. BTEX Véase “Aromáticos, Hidrocarburos…”. Calor Neto de Combustión, Poder Calorífico Neto (Bajo)

(Net [Lower] Heating Value, LHV)

Calor neto obtenido del calor total de combustión menos el calor latente de vaporización del agua formada por la combustión del hidrógeno en el

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL carburante. El LHV puede ser expresado en kJ/kg (BTU/lb) o en kJ/m3 (BTU/ft3), las unidades de volumen de gas son a condiciones base. Coeficiente Global de Transferencia de Calor

(Global Heat Transfer Coefficient)

Es el inverso de la resistencia total a la trasferencia de calor. Entre dos fluidos separados por una pared metálica se tiene que: Uo =

1 ⎛D ⎞ 1 Do ⎛ 1 ⎞ 2,3 ⋅ Do ⎜⎜ ⎟⎟ + ⋅ log⎜⎜ o ⎟⎟ + Di ⎝ hi ⎠ 2 ⋅ km ⎝ Di ⎠ ho

Donde: Uo

es el coeficiente global de transferencia de calor en W/m2·°C, (BTU/h·ft2·°F);

Do

es el diámetro de la superficie externa del tubo en m (ft);

Di

es el diámetro la superficie interna del tubo en m (ft);

h i, h o

es el coeficiente de película interior y exterior, es función de la geometría y las propiedades del fluido en W/m2·°C (BTU/h·ft2·°F);

km

es la conductividad térmica del metal en W/m·°C, (BTU/h·ft·°F).

Condiciones Reales, Actuales (Actual Conditions) Presión y temperatura del fluido a las condiciones de operación (@ P y T). El término es usado para las variables volumétricas como el flujo y la densidad. La designación “A” es de uso común en la industria. Ejemplos: ACF (Aft3), pie cúbico real (actual); Am3, metro cúbico real (actual). Condiciones Base (Base Conditions) Valores de presión y temperatura para la especificación del volumen de gas y líquido. En la Ingeniería de Procesos existen dos bases principales:

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A)

Las condiciones estándar, usadas principalmente en los EUA y los países con influencia estadounidense en sus unidades de medición o en su normativa. La designación “S” es de uso común; pero algunos países o Clientes usan la “E” como traducción. Ejemplos: SCF (Sft3) o PCE, pie cúbico estándar.

B)

Las condiciones normales, usadas principalmente en Europa y los países con influencia europea en sus unidades de medición o en su normativa. Ejemplo: Nm3, metro cúbico normal. Presión absoluta

Base Estándar Normal

1 atmósfera estándar

Temperatura

[bar]

[psi]

1,01325

14,6959

[°C]

[°F]

15,56

60,00

0,00

32,00

Las condiciones base están definidas en las Bases de Diseño del Proyecto. Contactora (Absorbedora) (Contactor [Absorber]) Recipiente presurizado, generalmente de orientación vertical, en donde el gas y el glicol entran en contacto para que esté último absorba el vapor de agua contenida en el gas. Deshidratación (Dehydration) Procesos para la remoción del agua en el gas, crudo y sus derivados: A)

Deshidratación del gas: los procesos más comunes usan la absorción con glicol, con desecantes sólidos o la permeación con membranas. La Figura 4 muestra los rangos generales de los procesos de deshidratación de gas.

B)

Deshidratación del crudo: el proceso más común forma parte de la desalación, donde al agua es removida junto con las sales minerales.

El término también puede ser empleado para incluir la separación por gravedad de la fase acuosa, por ejemplo en un separador trifásico.

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[lb/MMSft3] [mg/Sm3] 1000 16931

Contenido del agua en el gas húmedo

Compresión y Enfriamiento

100 1602

Desecantes líquidos como glicol y metanol

Alumina, Silica-gel y procesos mejorados de glicol

10 169

Tamices Moleculares 1 16 [°F] −60 [°C] −51

−40

−20

0

20

40

60

80

100 120 140

−40

−29

−18

−7

4

16

27

38

49 60

Temperatura del punto de rocío del agua en el gas seco

Figura 4. Rangos generales de los procesos de deshidratación de gas natural [10]. Diagrama de Flujo de Procesos (Process Flow Diagram) Representación esquemática de la secuencia, las etapas, los equipos y las corrientes principales del proceso. También tiene información básica sobre la filosofía de operación y control (principales lazos de control) y las principales características de diseño, especificaciones de los equipos requeridos en el proceso y sus condiciones de operación. Consulte el INEDON “Guía para la 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Elaboración de los Diagramas Básicos de Procesos”, N° 903-HM120-P09-GUD023. Diagrama de Tuberías (Cañerías) e Instrumentación, DTI, Diagramas Mecánicos de Flujo (Piping and Instrumentation Diagram, PID) Diagrama que describe la secuencia del proceso, su automatización y control, indicando todos los equipos, las líneas, la instrumentación, las lógicas de control y accesorios que los conforman. Los principales usuarios son las Disciplinas de Automatización y Control, Diseño Mecánico e Ingeniería Mecánica. Véase el INEDON “Guía para la Elaboración de los Diagramas de Tuberías e Instrumentación”, N° 903-HM120-P09-GUD-025. Equipo, Unidad Tipo Paquete (Package Equipment, Unit) Equipo o grupo de equipos y sus correspondientes instrumentos suministrados por vendedores en uno o varios módulos, generalmente sobre una base metálica llamada “patín” (skid). Ensuciamiento (Fouling) Acumulación de material no deseado sobre las superficies sólidas. En el caso específico de la transferencia de calor, el ensuciamiento ocurre sobre las superficies de transferencia de calor, lo que origina una reducción la capacidad de transferencia. Gas Húmedo (Wet Gas) (1)

Un gas que contiene agua o no ha sido deshidratado.

(2)

Término que equivale a un gas rico, es decir con cierta cantidad de hidrocarburos pesados y recuperables.

Gas Natural Asociado (Associated Natural Gas) Gas natural presente en reservorios de petróleo. El gas es extraído junto con el petróleo, luego separado y procesado. Gas Natural No Asociado (Non-Associated Natural Gas) Gas natural extraído de reservorios donde no hay petróleo.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Gas Rico (Rich Gas) Véase Gas Húmedo. Gas Seco (Dry Gas) Gas que no contiene compuestos pesados ni agua que puedan condensar bajos las condiciones de operación del proceso. Glicol Pobre (Lean Glycol) Glicol que contiene una cantidad mínima establecida de agua. Glicol Rico (Rich Glycol) Glicol que contiene una cantidad máxima establecida de agua. Hidratos de Gas (Gas Hydrates) Estructuras cristalinas parecidas al hielo, en las cuales una molécula de gas está rodeada de una estructura caltrática (tipo jaula) de moléculas de agua unidas por medio de los puentes de hidrógeno (Figura 5). La estructura cristalina se estabiliza y forma un hidrato sólido de gas cuando la cantidad mínima de moléculas huésped ocupan la cavidad de la jaula, y cuando un número mínimo de cavidades están llenas; esto puede ocurrir a una temperatura superior a la de fusión del hielo. La mayoría de las moléculas formadoras de hidratos están presentes en el gas natural, debido a esto se usa comúnmente la designación de “hidratos de gas” [1]. Molécula de metano

Moléculas de agua

Puentes de hidrógeno

Figura 5. Hidrato de metano. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL

Inhibidor de Formación de Hidratos (Hydrate Formation Inhibitor) Sustancia química usada para desplazar la curva de formación de hidratos, cambiar la estructura de los hidratos o retrasar su formación. Se dividen en: A)

B)

Inhibidores termodinámicos o tradicionales. Ejemplos: •

Metanol.

•

Glicoles (MEG, DEG, TEG).

•

Sales inorgánicas (NaCl, NaBr).

Inhibidores no tradiciones. Ejemplos: •

Antiaglomerantes.

•

Inhibidores cinéticos de hidratos (KHI, por sus siglas en inglés).

Matriz de Causa y Efecto (Cause and Effect Matrix) Documento que representa de forma las estrategias seguridad, protección y/o parada, establecidas en torno a un equipo, unidad, área o instalación; las estrategias han sido diseñadas para llevar el proceso a una condición segura, bien sea de operación limitada, inactividad parcial o total, según los requerimientos. La matriz de Causa y Efecto es emitida por la Disciplina de Automatización y Control, véase el INEDON “Guía para la Elaboración de Matrices Causa-Efecto”, N° 903-HM160-I01-GUD-100. Pérdidas por Arrastre, Mecánicas (Drag, Carry-over, Mechanical Losses) Pérdidas producidas por el arrastre de partículas de líquido cuando entra en contacto con una corriente de gas en contraflujo. Pérdidas por Vaporización, Termodinámicas

(Vaporization, Thermodynamic Losses)

Pérdidas producidas principalmente por la presión de vapor de un compuesto (por ejemplo, el glicol) a una temperatura definida, es decir, el flujo o la fracción del compuesto que se pierde debido a que este satura la corriente de gas con la que hace contacto. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Plato Teórico

(Theoretical Tray)

Plato en el cual el vapor que deja el plato está en equilibrio con el líquido que sale, ambas fases dejan el plato a la misma presión y temperatura. Prefijos en las Unidades de Medición En la industria del gas se usan prefijos para las unidades de medición debido a los altos flujos requeridos para el proceso de deshidratación. El valor asignado a los prefijos de las unidades de medición es indicado en las Bases de Diseño del Proyecto. Ejemplos: Mega (106), típico para las unidades métricas.

•

M:

•

MM: Millones (106), típico para las unidades USC.

•

k:

kilo (103), típico para las unidades métricas y a veces USC.

•

M:

Miles (103), típico para las unidades USC, el uso de este prefijo no es recomendado porque puede generar confusión con M: mega.

Programa Comercial de Simulación (Simulador) Programa de computación que usa modelos basados en ecuaciones matemáticas para simular el comportamiento de los fluidos en un proceso. Este INEDON usa la palabra “simulador” para simplificar los programas comerciales de simulación de procesos como PRO/II® de Invensys® Systems, Inc. / SimSciEsscor™ y Aspen HYSYS® de Aspen Technologies, Inc. y los simuladores para cálculos de pérdida de presión. Punto (Temperatura) de Rocío (Dew Point) Temperatura a la cual un gas, consistente de dos o más componentes, genera la primera gota de líquido; es decir, el comienzo del cambio de fase. En la Ingeniería de Procesos se usan principalmente las siguientes definiciones: A)

Punto de Rocío de Hidrocarburo (Hydrocarbon Dew Point): Temperatura a una presión definida, o la presión a una temperatura definida, a la cual el gas está saturado con hidrocarburos pesados. La disminución de la temperatura o el aumento de la presión originan la condensación de hidrocarburos.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL B)

Punto de Rocío del Agua (Water Dew Point): Temperatura a una presión definida, o la presión a una temperatura definida, a la cual el gas está saturado con agua. La disminución de la temperatura o el aumento de la presión originan la formación de agua libre. En los procesos de deshidratación de gas es común el uso del punto de rocío del agua para establecer el contenido de vapor de agua en el gas y acompañado con la presión a la cual es determinado.

Rehervidor (Reboiler) Equipo para intercambio de calor, dependiendo de su ubicación y función en el proceso se identifican varios tipos: A)

Intercambiador de calor para evaporar total o parcialmente una corriente de líquido, por ejemplo el designado como BKU (en la nomenclatura TEMA) e instalado en el fondo de las torres de destilación.

B)

Equipo de fuego directo o indirecto para la vaporización de uno o varios componentes presentes en un fluido, por ejemplo en este INEDON, la vaporización del agua en el glicol rico.

Sistema de Alivio (de Relevo) de Presión (Pressure Relieving System) Instalación de un dispositivo de alivio de presión, líneas y medios para el transporte y la disposición de los fluidos de alivio en fase gaseosa, líquida o ambas. Un sistema de alivio de presión puede consistir en un solo dispositivo de alivio (por ejemplo, una válvula de alivio o un disco de ruptura), con la línea de salida, en un recipiente o línea. Un sistema más complejo puede contar con varios dispositivos de alivio conectados a un sistema de recolección y los equipos finales de disposición: KO Drum y equipo final de alivio y venteo. Véase el INEDON “Guía de Diseño para los Sistemas de Alivio de Presión”, N° 903-HM120-P09-GUD-041, para más información. Tubo de Fuego (Firetube) Equipo de fuego directo que contiene un tubo donde es quemado un combustible gaseoso o líquido. Puede ser usado para calentar o evaporar un fluido (Figura 6). Los usos más comunes en las instalaciones es como calentador-tratador y rehervidor (por ejemplo de glicol rico). 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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Estaca

Salida de vapor

Conexión de llenado Nivel de glicol rico

Vertedero

Frente del quemador

Tubo de fuego Salida de líquido Drenaje

Entrada de líquido

Tubo de fuego removible

Figura 6. Calentador con tubo de fuego [9]*. Unidades de Medición del Contenido de Vapor de Agua en el Gas En la industria del gas se usan comúnmente las siguientes unidades compuestas de medición para indicar el contenido del vapor de agua en el gas: A)

Métricas: miligramo masa de agua por metro cúbico de gas a la condición base. Ejemplo: mgm/Sm3.

B)

USC:

libra masa de agua por pie cúbico de gas a la condición base. Ejemplo: lbm/Sft3 o lbm/PCE, cuando las unidades USC son traducidas al español.

Los factores de conversión son: •

1,000 lbm/Sft3 = 16,018 mgm/Sm3; = 16,931 mgm/Nm3.

•

1,000 mgm/Sm3 = 1,057 mgm/Nm3.

Consideraciones para los factores de conversión: •

1 lbm = 4,535 924·10−1 kgm [12], 1 ft3 = 2,831 685·10−2 m3 [12].

•

Temperatura base = 15,56 °C (60 °F), presión base = 1 atm estándar.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL La costumbre en la industria para la unidad de medición omite el subíndice m en la unidad de masa. El uso del punto (temperatura) de rocío del agua en el gas también es usado en la industria del gas; pero este requiere la indicación de la presión a la cual es determinado. Unidades de Medición de Presión El Sistema Internacional (SI) de medición establece que las unidades de presión no llevan la letra “a” para valores absolutos ni “g” para valores manométricos. Actualmente, los estándares estadounidenses también están comenzando a usar el SI, especialmente cuando son estándares idénticos para la ISO. El SI indica que la palabra “presión” es calificada apropiadamente. Ejemplo: presión absoluta de 10 kPa. Sin embargo, este INEDON aún emplea las unidades barg, bara, psia, psig, etc. hasta que el uso del SI esté más generalizado. La Figura 7 muestra la relación entre las presiones absolutas (medidas desde el vacío perfecto, 0 atm) y las presiones manométricas (medidas desde 1 atm).

Presión absoluta = manométrica + presión barométrica

Presión barométrica o presión absoluta

Cualquier presión por encima de la atmosférica

Ejemplos: 2 atm 29,4 psia

2,03 bara

14,7 psig

1,01 barg

1 atm 14,7 psia

1,01 bara

0 psig

0 barg

0,5 atm 7,4 psia

0,51 bara

Presión manométrica

Nivel de presión atmosférica (variable) Vacío

Cualquier presión por debajo de la atmosférica

−7,4 psig −0,51 barg

Presión absoluta Presión de cero absoluto Î Vacío perfecto

0 atm

0 psia

0 bara

−14,7 psig −1,01 barg

Figura 7. Relación entre las presiones absolutas y manométricas [8]*. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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1a

Conocimiento del alcance del Proyecto

2

1b

Obtención de la documentación necesaria

Conocimiento de las bases, premisas y los criterios

3 Simulación del Proceso

4a

Elaboración de la Hoja de Datos o Suministro de datos a otra Disciplina

4b

Actualización de otros Productos

Figura 8. Flujograma básico para las especificaciones de Procesos. 9.

FLUJOGRAMA BÁSICO DE ESPECIFICACIÓN La Figura 8 muestra el flujograma básico de cualquier especificación realizada por la Disciplina de Procesos para los equipos (e instrumentos). La adaptación para este INEDON es la siguiente: 1a

Conocimiento del alcance del Proyecto: Saber qué se requiere de la Disciplina de Procesos en un Proyecto está establecido en el alcance. La información necesaria puede estar en los términos de referencia de la Propuesta original para el Proyecto, en la minuta o acta de la reunión de arranque (kickoff meeting), en los cambios de alcance, etc. El alcance varía con el Cliente, la etapa del Proyecto (Ing. Conceptual, Básica, de Detalle, Proyecto IPC, etc.), si la instalación es nueva o se realiza una adecuación para una instalación existente. El conocimiento del alcance del Proyecto es un requerimiento para el personal de la Disciplina de Procesos, el cual incluye al Líder de la Disciplina, los Ingenieros y Especialistas de Procesos.

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1b

Obtención de la documentación necesaria: •

Bases de Diseño del Proyecto: el documento se puede complementar con información de este INEDON y específica del Proyecto.

•

Normativa usada para el Proyecto: las normas, los códigos, estándares, las especificaciones, leyes, etc. varían en los Proyectos y se requiere obtener la versión más actualizada. Es posible que el documento Bases de Diseño solo nombre la normativa; pero es función de la Disciplina de Procesos, la obtención de la información detallada.

•

BME: ayuda a conocer las características de los fluidos del proceso.

•

DBP: complementa al documento anterior.

•

DTI: el documento representativo de la Disciplina de Procesos, es el que también muestra más información sobre los equipos relacionados con la UDGG. Debido a que el diseño de la Unidad es subcontratado a un vendedor, Procesos elabora un DTI donde se muestra el límite del vendedor y se hace referencia al DTI elaborado por el vendedor. Consulte el INEDON “Guía para la Elaboración de los Diagramas de Tuberías e Instrumentación”, N° 903-HM120-P09GUD-025.

•

Hoja de Datos: contiene información suministrada por la Disciplina de Procesos para la especificación de la UDGG.

•

Hojas de Datos del Vendedor (en la emisión “como construido” o “conforme a obra”): esta información es indispensable para la evaluación de las instalaciones existentes. Las hojas de datos del vendedor son la fuente más confiable para conocer la especificación de la torre. En el caso de la evaluación de una instalación existente, cualquier documento o información relevante para el análisis es solicitada al Cliente, comenzando en la Propuesta técnica y durante la ejecución del Proyecto. En algunos Proyectos, es alcance de inelectra el levantamiento (relevamiento) de la información existente.

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La falta de información origina que la Disciplina de Procesos tenga que realizar consideraciones y suposiciones, las cuales son documentadas y se añaden recomendaciones para obtener información más confiable y disminuir la incertidumbre. 2

Conocimiento de las bases, premisas y los criterios: El documento de Bases de Diseño del Proyecto contiene de manera resumida la información para el dimensionamiento o la especificación de los equipos e instrumentos; pero en algunas ocasiones, la Disciplina de Procesos establece premisas en base a la información de otros Productos propios o de las otras Disciplinas.

3

Simulación del proceso: Aun cuando la UDGG es subcontratada como un equipo tipo paquete, se recomienda la elaboración de una simulación para obtener estimados de los parámetros operacionales básicos.

4a

Elaboración de la HdD o Suministro de datos a otra Disciplina: La elaboración de la HdD consiste en especificar la información disponible para el vendedor de la UDGG. Véase la Sección 16.

4b

Actualización de otros Productos: Los otros Productos son actualizados con los resultados, por ejemplo el sumario de servicios industriales con el flujo requerido de gas combustible y de aire de instrumentos.

10.

PROCESO DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL

10.1.

Descripción La Figura 9 muestra un proceso típico de deshidratación de gas con glicol: Corriente de gas. (1)

El gas con cierto contenido de líquido (agua libre y/o hidrocarburo líquido) entra en la sección de separación de la Torre Contactora Gas/Glicol.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL E-1001 Enfriador de Glicol Pobre

T-1001 Torre Contactora Gas/Glicol

3 13

D-2001 Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre

D-2002 Tambor de Expansión de Glicol Rico

E-2001A/B Intercambiador Glicol Rico / Glicol Pobre

P-2001A/B Bombas de Glicol Pobre

FI-2001A/B Filtros de Cartucho de Glicol Rico

FI-2002

E-2002 T-2001 Condensador del Columna del Reflujo del Regenerador de Glicol Regenerador de Glicol F-2001 Regenerador de Glicol

Filtro de Carbón Activado de Glicol Rico

PK-2001 Unidad de Regeneración de Glicol

(Glicol pobre)

n#

Gas seco E-1001 Sección de contacto

2

PK-2001

LC

Vapor de agua Gas húmedo

1#

LC

4

(Glicol rico)

E-2002

1

T-2001

Sección de separación

TC

9 T-1001 F-2001

Líquidos en el gas

Gas combustible

11 10

Límite recomendado para el alcance del vendedor

5

8

D-2001

12

(Glicol pobre) P-2001A/B

E-2001A

Gas para despojamiento

E-2001B Gas expandido

Gas de manto

6

LC

D-2002

7 FI-2001A/B & FI-2002

 

 

Figura 9. Esquema típico de un proceso de deshidratación de gas con glicol con gas de despojamiento. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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(2)

El gas húmedo pasa a la sección de contacto de la Torre Contactora Gas/Glicol, en donde el vapor de agua es absorbido por el glicol pobre. Las condiciones de operación de la Torre Contactora Gas/Glicol son definidas por el requerimiento del proceso de gas.

(3)

El gas seco deja la Torre Contactora Gas/Glicol por el tope.

Corrientes de glicol rico y glicol pobre. (4)

El glicol rico pasa de la Torre Contactora Gas/Glicol hacia el Condensador del Reflujo del Regenerador de Glicol. El condensador es la primera etapa de precalentamiento del glicol rico, el equipo permite aprovechar parte del calor contenido en el vapor de agua que deja el Regenerador de Glicol.

(5)

La segunda etapa de precalentamiento del glicol rico es realizada en el Intercambiador de Calor Glicol Rico/ Glicol Pobre, usualmente los dos intercambiadores mostrados en el esquema se encuentran integrados.

(6)

El glicol rico precalentado entra al Tambor de Expansión de Glicol Rico para separar gases disueltos. La presión de operación de este tambor es la requerida para vencer todas las pérdidas de presión hasta llegar al Regenerador de Glicol.

(7)

El glicol rico es enviado a los Filtros de Cartucho de Glicol Rico y luego al Filtro de Carbón Activado de Glicol Rico para remover las gotas de hidrocarburos y otros contaminantes arrastrados por en el glicol.

(8)

Antes de entrar al Regenerador de Glicol, el glicol rico pasa por la última etapa de precalentamiento.

(9)

El glicol rico precalentado entra al Regenerador de Glicol donde la temperatura es aumentada por medio de la combustión de gas en un tubo de fuego, esto permite liberar el agua y los hidrocarburos que hayan sido absorbidos por el glicol. La presión de operación del regenerador es un poco superior a la atmosférica.

(10) Si se requiere un glicol pobre con un bajo contenido de agua residual, se usa generalmente una sección de despojamiento con gas seco. (11) El glicol pobre entra al Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre después de ser enfriado en el Intercambiador de Glicol Rico / Glicol Pobre. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Este tambor está generalmente ubicado debajo del Regenerador de Glicol para permitir el flujo por gravedad y evitar el uso de bombas. Tanto el Regenerador de Glicol como el Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre pueden ser construidos con tapas planas en los extremos en vez de casquetes, si la presión de diseño lo permite. (12) El glicol pobre enfriado es transportado por las Bombas de Glicol Pobre, las cuales suministran la presión suficiente para vencer las pérdidas de presión y lograr una presión un poco por encima que la presión de operación en el tope (cima) de la Torre Contactora Gas/Glicol. (13) El glicol pobre es enfriado en el Enfriador de Glicol Pobre con el gas seco que deja la Torre Contactora Gas/Glicol y para entrar con una diferencia de 6 °C (10 °F) por encima de la temperatura del gas, esto con el fin de mantenerse por encima del punto de rocío de hidrocarburo. Algunos Clientes no utilizan este intercambiador. En su reemplazo se suelen agregar uno o dos platos adicionales en la torre. 10.2.

Definición del Límite del Alcance El conjunto de equipos requeridos para la deshidratación del gas y la regeneración de glicol es generalmente solicitado a un subcontratista por medio de la especificación de un equipo tipo paquete, el cual se suele dividir en dos secciones (patines, skids, etc.). La Figura 9 muestra los límites típicos para el alcance del vendedor y como se puede observar, todos los equipos y controles básicos están dentro de los límites. El conjunto es dividido en dos: la Torre Contactora Gas/Glicol y la Unidad de Regeneración de Glicol, porque esta última es generalmente construida de manera modular y ubicada lejos de la Torre por requerimientos de seguridad. A continuación, detalles sobre los límites: A)

El límite para la Torre Contactora Gas/Glicol incluye el equipo per sé y se recomienda la inclusión de los instrumentos locales y remotos, así como las válvulas de control de nivel. El Enfriador de Glicol Pobre puede ser suministrado como parte de la torre cuando el enfriador es del tipo carcasa y tubo para el intercambiado de calor con el gas seco. Si el enfriador es un intercambiador de calor enfriado con agua o con aire (Figura 28), generalmente forma parte de la Unidad de Regeneración de Glicol.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL B)

Las líneas de glicol rico y de glicol pobre desde y hacia la Unidad de Regeneración de Glicol, respectivamente, están fuera del alcance del vendedor debido a la distancia (varios metros).

C)

El límite para la Unidad de Regeneración de Glicol incluye todos los instrumentos y controles necesarios para su operación.

D)

Las válvulas de alivio de presión son preferiblemente solicitadas al vendedor. En el caso de la Torre Contactora Gas/Glicol, es probable que la altura para la conexión de la ubicación de la válvula de alivio esté por encima del colector del sistema de alivio de presión, mientras que en los equipos de la Unidad de Regeneración de Glicol, es probable que las conexiones para las válvulas de alivio están por debajo del colector. Para garantizar que las válvulas de alivio están sobre el nivel del colector y lograr el drenaje libre hacia éste, el Proyecto tiene las opciones siguientes: a)

Informar al vendedor sobre la altura requerida para las válvulas de alivio de presión e incluir en su alcance la línea de entrada a la válvula y las plataformas de acceso donde sean requeridas.

b)

Solicitar únicamente las válvulas de alivio de presión, para que el personal del Proyecto realice el diseño de la línea de entrada y las plataformas de acceso donde sean requeridas.

La selección de alguna de las dos opciones es evaluada en cada Proyecto y no existe una regla general. E)

11.

Ni la Figura 9 ni otras muestran límites de alcance detallado, por ejemplo, en las bridas, porque se considera una decisión del Proyecto establecer los límites específicos.

CONSIDERACIONES BÁSICAS PARA LA ESPECIFICACIÓN Las consideraciones básicas para la especificación de un proceso de deshidratación de gas con glicol son las siguientes: A)

La composición del gas húmedo de entrada, incluyendo del contenido de agua, los compuestos corrosivos e hidrocarburos aromáticos.

B)

El tipo de glicol para la deshidratación.

C)

El contenido máximo permitido de agua en el gas seco de salida.

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11.1.

D)

La temperatura y presión del gas húmedo que entra al proceso de deshidratación.

E)

El flujo de recirculación del glicol.

F)

La concentración del glicol pobre.

Composición del Gas Húmedo La composición del gas húmedo, el que entra al proceso de deshidratación, debe ser conocida para poder especificar dicho proceso y la principal fuente de esta información son las Bases de Diseño del Proyecto.

11.1.1. Contenido de Vapor de Agua Existen Proyectos donde se suministra solamente la composición del gas seco, porque los análisis cromatográficos son realizados retirando el agua presente en el gas. Si este fuese el caso, el personal de la Disciplina de Procesos requiere también conocer las condiciones a las cuales se tiene que simular una saturación del gas para obtener el máximo contenido de agua para una presión y temperatura definidas, dichas condiciones dependen de dónde fue tomada la muestra de gas. Ejemplos: •

Cabeza del pozo. En las facilidades de producción se pueden tomar muestras en las cabezas de los pozos de prueba.

•

Separador de prueba. Otra posibilidad en las facilidades de producción es tomar una muestra en el separador de prueba, en el cual se separan las fases.

•

Un equipo en un proceso aguas arriba de la deshidratación. En las instalaciones de proceso (diferente a las facilidades de producción), la muestra del gas puede ser tomada en algún equipo ubicado aguas arriba del proceso de deshidratación. Las condiciones de presión y temperatura para saturar el gas tienen que formar parte de las Bases de Diseño del Proyecto.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL 11.1.2. Hidrocarburos Pesados Los análisis para gas natural no asociado incluyen hidrocarburos hasta C6+. Sin embargo, para el gas natural asociado con crudo de petróleo, se recomienda un análisis cromatográfico extendido hasta C21, debido a que este tipo de gas contiene componentes pesados, los cuales formarán parte de la composición del glicol rico y afectarán el desempeño de la sección de regeneración. El formato del Anexo 3 contiene una pestaña con los componentes típicamente considerados en el gas natural y puede ser ampliado con la información suministrada por el Cliente. 11.1.3. Compuestos Corrosivos El dióxido de carbono (CO2) y el sulfuro de hidrógeno (H2S) pueden estar presentes en cantidades significativas en el gas húmedo y tienen como efectos principales el incremento del vapor de agua en el gas aparte de que son agentes corrosivos; pero adicionalmente, se disuelven con facilidad en el glicol, lo que reduce su pH y promueve la corrosión en la Unidad de Regeneración. 11.1.4. Mercurio La presencia de mercurio en el gas húmedo ocasiona la contaminación de todo el proceso de deshidratación y la regeneración del glicol. El contenido de mercurio es indicado en la especificación para que el vendedor evalúe el requerimiento de incluir la remoción o disminución del contenido de mercurio, o la correcta selección de materiales y requerimientos operacionales. Si la información suministrada por el Cliente no incluye el mercurio, se recomienda que se confirme si el gas contiene o no dicho componente. 11.2.

Tipo de Glicol Los glicoles son compuestos químicos que pertenecen a la familia de los alcoholes, contienen dos grupos hidroxilos (−OH) conectados a átomos de carbono diferentes [7]. El Cuadro 1 muestra los cuatro glicoles usados en la industria de los hidrocarburos para la deshidratación de gas, de los cuales el dietileno glicol (DEG) y el trietileno glicol (TEG) son los más usados, y el TEG predomina [11]. El DEG es preferido en aplicaciones con una temperatura por debajo de 10 °C (50 °F) porque el TEG tiene una viscosidad muy alta por debajo de esa temperatura. El tetraetileno glicol (TREG) es recomendado para temperaturas mayores de 49 °C (120 °F) para minimizar las pérdidas por evaporación; pero su uso es poco común.

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1,110

Densidad a 25 °C (77 °F) [g/mL]

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116 (240)

Punto de inflamación (b) [°C (°F)]

Notas: (a) Este INEDON usa el acrónimo MEG para evitar confusión. (b) Método de copa abierta.

847 (364)

Calor de vaporización a 760 mm Hg [kJ/kg (BTU/lb)]

47

Tensión superficial a 25 °C (77 °F) [dina/cm] 2427 (0,58)

5,08

a 60 °C (140 °F)

138 (280)

540 (232)

2301 (0,55)

44

7,6

28,2

1,113

164 (328)

245,8 (474,4)

106,1

160 (320)

405 (174)

2217 (0,53)

45

9,6

37,3

1,119

207 (404)

288,0 (550,4)

150,2

C6H14O4

TEG

Triethylene glycol

Trietileno glicol

185 (365)

−

2175 (0,52)

45

10,2

39,9

1,120

−

314,0 (597,2)

194,2

C8H18O5

TREG, T4EG

Tetraethylene glycol

Tetraetileno glicol

PROCESOS

Calor específico a 25 °C (77 °F) [J/kg·K (BTU/lb·°F)]

16,5

a 25 °C (77 °F)

Viscosidad absoluta [cP]

165 (329)

197,6 (387,7)

62,1

C4H10O3

DEG

MEG (a), EG C2H6O2

Diethylene glycol

Dietileno glicol

Ethylene glycol

Temp. inicial de descomposición [°C (°F)]

Punto de ebullición a 760 mm Hg [°C °F)]

Masa molecular relativa

Fórmula química

Propiedad

Monoetileno glicol, etileno glicol

Cuadro 1. Propiedades de los glicoles [11].

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1000 500 100 50 10 Presión de vapor [mm Hg]

5

MEG

1 0, 5

TEG DEG

0, 1 0,05 0,01 0,005 0,001 0,0005 0,0001 0,00005 0,00001 −20

0

20

40

60 80 100 140 Temperatura [°C]

200

300

500

−4

32

68

104 140 212 284 Temperatura [°F]

392

572

932 1292

700

Figura 10. Curvas extendidas de presión de vapor para glicoles [5]*. Los factores que han llevado al amplio uso de los glicoles para la deshidratación del gas son su higroscopia inusual, su excelente estabilidad con respecto a la descomposición térmica y química, sus presiones de vapor bajas y su costo relativamente económico.

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La selección de un glicol considera las pérdidas por evaporación y la solubilidad en el hidrocarburo líquido [13]. En la Figura 10 se muestra como el MEG tiene la presión de vapor menor a una temperatura definida, por lo cual se evapora más rápido que el DEG o el TEG; es decir que en condiciones definidas de presión y temperatura, las pérdidas por vaporización de MEG son mayores que las de DEG, y este a su vez mayor que el TEG. Basado en lo escrito anteriormente, el TEG es el glicol especificado para la UDGG. 11.3.

Contenido Máximo de Agua en el Gas Seco El contenido máximo permitido de agua en el gas seco, que sale del proceso de deshidratación, es establecido en las Bases de Diseño del Proyecto y depende del uso que tendrá el gas o de las especificaciones del Cliente. Hasta hace unos años atrás, el valor de referencia del contenido de agua en el gas era de 112 mg de agua por cada Sm3 de gas (7 lb/MMSft3) para los sistemas de transporte. Sin embargo, en algunos países se han introducido requerimientos más exigentes. El Cuadro 2 muestra ejemplos para los países donde inelectra tiene Centros de Ejecución. El contenido de agua en el gas es generalmente determinado según la designación ASTM D 1142 [4]; pero algunos países pueden disponer de una normativa propia. Durante el desarrollo de una ingeniería no se dispone de una muestra de gas para determinar el contenido de agua y el uso de un simulador comercial es una manera común de estimar dicho contenido, por ejemplo con la ecuación siguiente:

Ca =

m& a ,s V&g ,b

Ec. 1

Donde: Ca

es el contenido de agua en el gas seco en unidad de masa/volumen a la condición base;

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Cuadro 2. Referencias del contenido máximo de agua en el gas para un sistema de transporte. País

Normativa

Contenido máximo de agua [mg/Sm3 (lb/MMSft3)]

Argentina

Resolución ENARGAS N° I/0259 del 14 de mayo de 2008

65 (4,06) (a)

Colombia

Resolución No. 071 del 3 de diciembre de 1999 por el cual se establece el Reglamento Único de Transporte de Gas Natural (RUT)

97 (6,0)

España

(c)

(c)

México

NOM-001-SECRE-2003, Calidad de Gas Natural

106,67 (6,659)

Panamá

(d)

(d)

Venezuela

Gaceta Oficial 356.928 del 18 de septiembre de 2007

90 (5,925) (b)

Notas: (a) La resolución no indica si la unidad de volumen es para las condiciones base estándar en el “Cuadro de Especificación de Calidad de Gas Natural”; pero se presume que es estándar por las indicaciones mostradas en otras secciones de la resolución. El valor en lb/MMSft3 fue obtenido con el factor de conversión mostrado en la definición de “Unidades de Medición del Contenido de Vapor de Agua en el Gas”, es decir que no aparece en la normativa. (b) El valor mostrado en este cuadro es válido a partir del 1° de enero de 2013 y el contenido deberá bajar gradualmente según la normativa. (c) Los datos están pendientes al momento de emitir esta revisión. (d) Debido a que Panamá no es un país productor de hidrocarburos, los datos no están incorporados en esta revisión del INEDON.

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m& a,s

es el flujo másico del vapor de agua en la corriente de gas seco en unidad de masa/tiempo;

V&g ,b

es el flujo volumétrico del gas en unidad de volumen a las condiciones base/tiempo.

Ejemplo: •

m& a,s = 7,08 kg/h.

•

V&g ,b = 2 831 684,66 Sm3/d. Ca =

11.4.

7,08 kg/h 1⋅ 10 6 mg 24 h ⋅ ⋅ = 60 mg/Sm 3 1 kg 1d 2 831 684,66 Sm 3 /d

Ec. 2

Temperatura del Gas Húmedo La temperatura del gas húmedo afecta el contenido de vapor de agua. Mientras mayor es la temperatura del gas, mayor es el contenido de agua en el gas y por ende el flujo de recirculación de glicol es también mayor. Adicionalmente, el gas tiene una densidad menor y su flujo volumétrico real (actual) es mayor. Todo esto origina equipos relativamente más grandes y costosos. El enfriamiento del gas aguas arriba del proceso de deshidratación es recomendado, especialmente si la temperatura del gas es mayor de 50 °C (122 °F) porque generalmente resulta en un diseño más económico. Adicionalmente, se recomienda que la temperatura del glicol pobre que entra a la Torre Contactora Gas/Glicol no sea superior de 60 °C (140 °F) para minimizar las pérdidas por vaporación en el gas seco. El límite inferior para la temperatura del gas húmedo es generalmente 15 °C (60 °F) porque el glicol es muy viscoso para su uso en platos de burbujeo, temperaturas menores pueden ser usadas para empaque estructurado (previa consulta con el vendedor).

11.5.

Presión del Gas Húmedo La presión también afecta el contenido de agua en el gas húmedo. Mientras menor es la presión, mayor es el contenido de vapor de agua. Sin embargo, la presión es siempre establecida por el requerimiento de pérdida de presión en el proceso total en el cual se vea involucrado el gas. El aumento de la presión por

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL medio de la compresión es solo usada cuando el gas no tiene suficiente presión para vencer las pérdidas hasta el punto de entrega. El compresor puede estar ubicado aguas arriba o aguas abajo del proceso de deshidratación. 11.6.

Flujo de Recirculación de Glicol El flujo de recirculación de glicol depende de la cantidad de agua que se desea remover, es decir la diferencia entre el contenido de vapor de agua en el gas húmedo y en el gas seco. El flujo estimado de recirculación de glicol puede ser obtenido por medio de una simulación, véase la Sección 12.5. Un flujo alto de recirculación ayuda a disminuir la cantidad de agua en el gas seco; pero esto genera un mayor requerimiento para el diseño de la Unidad de Regeneración de Glicol desde el punto de vista de flujo volumétrico y también para el calor requerido en el Regenerador de Glicol. Adicionalmente, una heurística establece que un flujo mayor de 40 L de glicol por kg de agua (4,9 USgal/lb) origina una reducción baja del contenido de agua. El flujo mínimo recomendado es de 18 L de glicol por kg de agua (2,2 USgal/lb). La ecuación y los ejemplos siguientes muestran como determinar la relación de volumen de glicol pobre por unidad masa de agua:

RLG =

V&LG m& a, h

Ec. 3

Donde: RLG

es el flujo de recirculación de glicol pobre en unidad de volumen (de glicol)/unidad de masa (del agua);

V&LG

es el flujo volumétrico de glicol pobre en unidad de volumen a las condiciones base/tiempo;

m& a,h

es el flujo másico del vapor de agua en la corriente de gas húmedo en unidad de masa/tiempo;

Ejemplo para obtener el flujo mínimo de glicol: •

RLG = 18 L/kg (mínimo recomendado):

•

m& a,h = 240,17 kg/h. V&LG = RLG ⋅ m& a, h

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Ec. 4 INEDON

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL 18 L 1 Sm3 V&LG = ⋅ 240,17 kg/h = 4,32 Sm3 /h kg 1000 L

Ec. 5

Ejemplo para obtener el flujo como resultado de una simulación: •

V&LG = 5,5 Sm3/h.

•

m& a,h = 240,17 kg/h. RLG

5,5 Sm 3 /h 1000 L = ⋅ = 22,9 L/kg 240,17 kg/h 1 Sm 3

Ec. 6

El flujo de recirculación del glicol también es afectado por la concentración del glicol pobre, mientras menor es el contenido de agua en el glicol pobre, menor es el flujo de recirculación requerido. 11.7.

Concentración del Glicol Pobre La concentración (calidad o pureza) del glicol pobre es definida por la cantidad de agua remanente después de la regeneración del glicol rico. Mientras mayor es la concentración del glicol pobre (menor contenido de agua), mayor es la cantidad de agua que se puede remover del gas húmedo. La Figura 11 es un ejemplo del efecto de la concentración del glicol pobre en la reducción del punto de rocío de agua y sobre el flujo de recirculación. El Cuadro 3 muestra los valores recomendados para la concentración del glicol y sirven como partida para la simulación del proceso. Si la opción sin el gas de despojamiento es solicitada por el Cliente, se recomienda solicitarle que permita añadir la previsión de una conexión en el Regenerador de Glicol. Cuadro 3. Recomendaciones para la concentración del glicol.

Concentración en peso del glicol en el glicol pobre [%]

Consideraciones

98,8

Regeneración sin gas de despojamiento

99,5

Regeneración son gas de despojamiento; pero sin columna de despojamiento

99,9

Regeneración son gas y columna de despojamiento

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130

99,9 % (peso)

Reducción del punto de rocío de agua [°F]

120

110 99,5 % (peso)

100

90 99,0 % (peso) 80 98,5 % (peso) 70

60 1

3 5 Flujo de recirculación de TEG [USgal de TEG/lb de agua en el gas]

Figura 11. Predicción de la disminución del punto de rocío de agua para TEG a 38 °C (100 °F) y 41 bara (600 psia) con 2,5 etapas de equilibrio [11]. 12.

EQUIPOS

12.1.1. Torre (Columna) Contactora Gas/Glicol La especificación general de la Disciplina de Procesos considera que la torre está dividida en una sección de separación y otra de contacto.

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A)

Sección de separación.

Función: La remoción del agua libre, hidrocarburos líquidos y/o otras impurezas que pudiesen contaminar el glicol u ocasionar problemas operacionales. Ejemplos: sales disueltas en el agua, lubricantes provenientes de compresores, químicos usados para tratamiento en las facilidades de producción, partículas sólidas como arena y óxido. El agua libre generaría una carga adicional en la sección de contacto y que no se cumpla la especificación del gas seco. Los hidrocarburos líquidos y los aceites de lubricación originarían que el glicol aumente su tendencia a formar espuma [2], la cual reduce la capacidad de procesamiento de gas en la Torre Contactora Gas/Glicol y mayores pérdidas de glicol en la torre y la Unidad de Regeneración de Glicol; adicionalmente, el glicol también se puede degradar en el Regenerador de Glicol, acumular en el tubo de fuego y crear puntos calientes.

Tipos: Este separador puede ser un equipo integrado o independiente a la Torre Contactora Gas/Glicol (Figura 12). La especificación de Procesos solicita un equipo integrado a la Torre Contactora Gas/Glicol para disminuir costos y espacio requerido; pero el equipo independiente es recomendado con las consideraciones siguientes: •

Si parte del gas será desviado aguas abajo del separador, es decir que no se requiere deshidratar todo el gas húmedo.

•

Si la altura total de la Torre Contactora Gas/Glicol con la sección de separación fuese tal que el vendedor recomiende una instalación independiente.

Si se especifica un Separador de Entrada, éste es generalmente vertical porque el flujo de líquido es relativamente bajo comparado con el flujo de gas. Cuando el proceso de deshidratación es instalado en las facilidades de producción, existe la posibilidad que se requiera un recipiente para recepción de volúmenes de líquido aguas arriba de la UDGG. El Separador de Entrada independiente es instalado lo más cerca posible de la Torre Contactora Gas/Glicol para evitar la condensación de líquido. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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Gas seco

Gas seco Glicol pobre desde la Unidad de Regeneración

Glicol pobre desde la Unidad de Regeneración n#

n#

Plato chimenea MIN

LC

1# LC

1# Gas húmedo

Glicol rico hacia la Unidad de Regeneración

Gas húmedo LC

LC

Líquidos en el gas

Glicol rico hacia la Unidad de Regeneración

Líquidos en el gas

Con Separador de Entrada independiente

Con la sección de separación integrada

Figura 12. Esquema de la Torre Contactora Gas/Glicol con la sección de separación integrada o con un Separador de Entrada independiente.

Especificaciones básicas: •

Extractor de niebla (malla o vanes) para la remoción de partículas líquidas mayores de 10 μm [2] y una eficiencia mayor de 99 %.

•

Si el gas húmedo tiene un alto contenido de aceite de lubricación, el vendedor debe informar si es requerido el uso de cartuchos de filtrado.

•

La sección de separación (o un Separador de Entrada) es de acero al carbono con internos de acero inoxidable. En el caso de servicio ácido se recomienda un enchapado interno de acero inoxidable.

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Instrumentación mínima: Véase la Figura 15.

Más información:

B)

•

Si la corriente de gas húmedo contiene dos fases líquidas (agua libre e hidrocarburo), se recomienda que la sección de separación sea bifásica y la separación trifásica sea realizada en un equipo aguas abajo diseñado para tal propósito.

•

Consúltese el INEDON “Guía para el Dimensionamiento de los Separadores Bifásicos”, N° 903-HM120-P09-GUD-065, para más información sobre este tipo de equipo.

Sección de contacto.

Función: En esta sección es donde se realiza la absorción del vapor de agua con el glicol, por esto es también llamada torre absorbedora. El diseño típico es con el flujo cruzado, el gas asciende y el glicol desciende.

Internos: Los internos para aumentar el contacto entre el vapor de agua y el glicol en la torre pueden ser: •

Platos (bandejas) de burbujeo (Figura 13), esta es la recomendación para la especificación de Procesos: La mayoría de las torres contactoras tiene de 4 a 10 platos de burbujeo con 610 mm (24 in) de separación entre los platos [11]; las torres con diámetros iguales o mayores de 1220 mm (4 ft) tienen generalmente un espaciamiento de 760 mm (30 in) entre los platos para permitir la accesibilidad a los internos.

•

Platos (bandejas) perforados y con válvulas (Figura 13): Son los menos comunes y recomendados cuando se puede garantizar un flujo constante de gas.

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Flujo de gas a través de una tapa de burbujeo

Flujo de gas a través de las perforaciones

Flujo de gas a través de las válvulas

Figura 13. Platos de destilación [9]. •

Empaque estructurado (Figura 14): Es principalmente usado cuando se requieren 1) una baja pérdida de presión o velocidades altas del gas, 2) poca altura para la torre. En las adecuaciones o remodelaciones de torres existentes que requieren aumentar el flujo de gas, es la primera opción.

•

Empaque aleatorio (Figura 14): Este tipo de interno es solo recomendado para torres con diámetros iguales o menores de 300 mm (12 in), siendo los empaques más usados las sillas de cerámica y los anillos Pall.

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(Sulzer Chemtech)

Empaques estructurados

Silla

Anillos Pall

(Asiaron)

(Asiaron)

Empaques aleatorios

Figura 14. Ejemplos de empaques estructurados y aleatorios. Cuando la Torre Contactora Gas/Glicol tiene la sección de separación integrada, se requiere un plato chimenea (Figura 12) como plato de fondo de la sección de contacto para permitir la acumulación del glicol rico y lograr el control de nivel y un tiempo de residencia para acción de los operadores.

Dimensiones: La altura de la torre dependerá de la cantidad de platos requeridos o de la altura total del empaque seleccionado. El diámetro es generalmente limitado por la velocidad del gas requerida para tener la pérdida de presión especificada y garantizar la eficiencia de separación del extractor de niebla.

Pérdida de presión: La Torre Contactora Gas/Glicol es un equipo que genera pérdida de presión y no es conveniente usar un valor de cero (0) como se estila con los separadores, especialmente en los procesos de tratamiento de gas donde la disponibilidad de presión sea escasa. Las pérdidas de presión son originadas por: •

Las boquillas de entrada y salida.

•

El extractor de niebla.

•

Los platos (incluyendo el nivel de líquido que origina una presión estática) o la sección empacada

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•

El deflector o distribuidor de líquido es la sección de separación del fondo de la torre.

Especificaciones básicas: •

Los platos de burbujeo son preferidas, a excepción que la Torre Contactora Gas/Glicol sea existente y se determine que un empaque permite lograr las especificaciones del proceso y con cambios operacionales, por ejemplo un aumento el flujo de gas húmedo.

•

El uso de empaque requiere de al menos un distribuidor de líquido para el glicol pobre y evitar canalizaciones de este fluido.

•

Extractor de niebla (malla o vanes) para la remoción de partículas líquidas mayores de 5 μm [2] y una eficiencia mayor de 99 %. La Disciplina de Procesos verifica si existe un equipo aguas abajo de la Torre Contactora Gas/Glicol que requiera una especificación más exigente.

•

La pérdida total de presión del gas en la Torre Contactora Gas/Glicol no excede generalmente de 0,5 bar (7,3 psi). .

•

El flujo mínimo (turndown) de gas que puede procesar la Torre Contactora Gas/Glicol es 30 % (× 0,3) del flujo normal de operación.

•

Véase la Sección 12.2 para la especificación sobre las pérdidas de glicol.

•

La sección de contacto es de acero al carbono con internos de acero inoxidable. Algunos fabricantes pueden sugerir el uso de enchapado interno de acero inoxidable en las adyacencias de los platos más bajos cuando el contenido de componentes ácidos y la combinación presión/temperatura así lo ameritan.

Instrumentación mínima: La Figura 15 muestra la instrumentación mínima requerida asociada a la Torre Contactora Gas/Glicol: a)

Indicadores locales de presión y temperatura:

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b)

(1)

Los manómetros permiten conocer la presión en varias ubicaciones de la torre y establecer diferencias de presión a través de los extractores de niebla y los platos. Véanse las especificaciones del Proyecto para saber si el uso de indicadores diferenciales (PID) locales o en sala de control son exigidos.

(2)

Los indicadores de temperatura permiten temperatura del gas húmedo y del seco.

la

Control de nivel: (3)

c)

conocer

Lógica de control para el nivel de glicol pobre en el plato tipo chimenea y para el nivel del líquido separado en el fondo de la Torre Contactora Gas/Glicol. La indicación del modo de falla debido a la pérdida del medio motriz para el actuador es la recomendada; pero se verifica si existe adicionalmente algún requerimiento de hermeticidad para las válvulas (por ejemplo, TSO: tight shut-off).

Sistema de parada: (4)

El uso de válvulas de sistema de parada es típico en las líneas de glicol rico y del líquido separado en el fondo de la torre.

(5)

Las válvulas del sistema de parada en las líneas de gas pueden estar ubicadas adyacentes a la torre u otro sitio para limitar el volumen de gas.

(6)

Indicadores de nivel para el glicol rico y el líquido separado en el fondo de la columna ambos asociados al sistema de parada.

Véase el Cuadro 12 con una matriz de causa y efecto simplificada. d)

Alivio de presión: (7)

Véase el INEDON “Guía de Diseño para los Sistemas de Alivio de Presión”, N° 903-HM120-P09-GUD-041, para información detallada sobre los dispositivos de alivio de presión.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL CASO DE DISEÑO AJUSTE @ X X LETRA X

DETALLE “A”

1

X

7 PI ###

X

PSV ###

X

X

X

GD

n#

1

HH

LT ###

LL

LAHH LI LALL ### ### ###

SP = X

X

HHLL: X HLL: X NLL: X LLL: X LLLL: X

X X

5

HH LL

LT ###

LAHH LI LALL ### ### ###

6

MH

X X

FC

DETALLE “A”

PI ###

X X

1

X

X

X FC

X

X

X

X

SP = X LG ###

TI ###

LIC H ### L

LT ###

Glicol rico hacia la Unidad de Regeneración 3

X

I #

X X X

FC

X

4

2 X

XxY

XxY X

X

X

X

X

LCV ###

SDV ###

X HHLL: X HLL: X NLL: X LLL: X LLLL: X

MIN X

I #

I #

1# SDV ###

LIC H ### L

LT ###

X

X

Gas húmedo

3 LG ###

X

X I #

X

Glicol pobre desde el Enfriado de Glicol Pobre

MH X

I #

X X

X

PI ###

6

T-1001

X

TI ###

FC

Gas seco hacia el Enfriador de Glicol Pobre

X

X

PI ###

2

SDV ###

X

LO FB

X

1

5

LO FB

X

X

I #

X LCV ###

SDV ### X

FC

X X

4

XxY

XxY X FC X

X

X

Líquidos en el gas

CD

Figura 15. Torre Contactora Gas/Glicol con la instrumentación mínima recomendada. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL 12.1.2. Tambor de Expansión de Glicol Rico

Función: La remoción de los hidrocarburos gaseosos disueltos o arrastrados por el glicol rico o evaporados debido a la disminución de presión. Si el gas contiene hidrocarburos pesados estos pueden ser también arrastrados por el glicol rico. La cantidad y tipo de hidrocarburos depende de las condiciones de operación de la Torre Contactora Gas/Glicol y la composición del gas húmedo. Cuando el gas tiene un alto contenido de CO2, H2S y BTEX, sumado a una alta presión de operación, dichos gases son también disueltos por el glicol rico.

Tipos: El Tambor de Expansión de Glicol Rico es generalmente un separador horizontal porque el flujo de gas es bajo con respecto al flujo de líquido. Dependiendo de la existencia o no de una corriente de hidrocarburo líquido el tipo puede ser: •

Separador bifásico, gas-líquido (Figura 16): El Tambor de Expansión de Glicol Rico es especificado como un separador bifásico cuando no existe la posibilidad que se genere una segunda fase líquida.

•

Separador trifásico, gas-líquido-líquido (Figura 17): Una separación trifásica es requerida cuando el glicol rico contiene una fase de hidrocarburo líquido, si ésta entra al Regenerador de Glicol, se puede producir ensuciamiento del tubo de fuego y formación espuma. Debido al tamaño de las partículas de hidrocarburo líquido, es común el uso de elementos coalescedores como interno del Tambor de Expansión de Glicol Rico. El destino de la fase de hidrocarburo líquido considera si el flujo es continúo, en este caso se recomienda que sea enviado a un sistema de drenaje cerrado o de recuperación de hidrocarburo. En algunos Proyectos, esta fase ha sido enviada al sistema de drenaje de glicol (véase la Sección 14.3) cuando el flujo es muy bajo, permitiendo la acumulación de líquido en el Tambor de Expansión. El uso de una conexión para camión de vacío, con el objeto de extraer la fase de hidrocarburo desde el tambor, no es generalmente permitido porque dicha fase no está estabilizada.

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CASO DE DISEÑO PSV AJUSTE @ X ### X LETRA X

X

4 SET @ X

PCV SET @ X ### Gas de manto

X

4

X

LO FB

X

X

PCV ###

X

Hacia el Sistema de Alivio de Presión

5

X

X

X LO FB

X Glicol rico desde el Intercambiador Glicol Rico / Glicol Pobre

1 PI ### X

X

MH X

X

X

X

X

X

X

2 HHLL: X HLL: X NLL: X LLL: X LLLL: X

LT ###

MIN X

3

I #

HH

X

SP = X LG ### X

X I #

X

LL X

LAHH LI LALL ### ### ###

X X

Señal hacia la LCV

X

X

D-2002

LT ###

LIC H ### L

SDV ### X

Glicol rico hacia los Filtros

FC

3

GD

Figura 16. Ejemplo de un separador bifásico con la instrumentación mínima requerida.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL CASO DE DISEÑO PSV AJUSTE @ X ### X LETRA X

X

4

Gas de manto

LO FB

X

X

PCV ###

Hacia el Sistema de Alivio de Presión

5

SET @ X

4

X

X

X

X

1

SP = X

X LG ### X

X

I #

HH

X

MIN X

X

X

LI LALL LAHH ### ### ###

LT ###

LG ###

X

Señal hacia la LCV SP = X LIC H

X

LT ###

### L LT ###

X

X X

X

X

X

D-2002

X X

3

X

I #

SDV ###

X I #

X

LG ### X

2

X

2

X

X

X

FC

X

X

X

SDV ###

LL

X

X

X

X

X

LT ###

MH X

X

Vertedero

Coalescedor

X X

LIC H LT ### L ###

PI ###

X

2

LO FB

X

X

X

X X

LI H ### L

Glicol rico desde el Intercambiador Glicol Rico / Glicol Pobre

PCV ###

FC X

HH LL

I #

X

3

LALL LI LAHH ### ### ###

X Glicol rico hacia los Filtros

CD

GD LCV ### X

XxY

XxY X

X

FC

X

Hidrocarburos líquidos

X

X

Figura 17. Ejemplo de un separador trifásico con coalescedor y la instrumentación mínima requerida. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Especificaciones básicas: •

Sistema de gas de manto.

•

Elemento coalescedor para un separador trifásico para mejorar la separación de las dos fases líquidas y minimizar el tamaño del separador.

•

Véase la Sección 12.2 para la especificación sobre las pérdidas de glicol.

•

El material de construcción es acero al carbono con internos de acero inoxidable.

Instrumentación mínima: La Figura 16 y Figura 17 muestran la instrumentación mínima requerida asociada al Tambor de Expansión de Glicol Rico: a)

Indicadores locales de presión: (1)

b)

Control de nivel: (2)

c)

El manómetro es siempre incluido en los separadores.

Lógica de control para el nivel de glicol rico en el separador. En el caso de un separador trifásico (Figura 17), se requiere un control para el glicol rico y para el hidrocarburo líquido, este último es posible que opere con una válvula que abra completamente con un nivel alto y cierre completamente con un nivel bajo (modalidad de onoff) cuando el flujo de hidrocarburo líquido es muy bajo o discontinuo.

Sistema de parada: (3)

El uso de válvulas de sistema de parada en la línea de salida de glicol rico puede ser un requerimiento del Proyecto.

Véase el Cuadro 12 con una matriz de causa y efecto simplificada. d)

Gas de manto: (4)

El suministro de gas de manto y la evacuación del gas en exceso son controlados por medio de válvulas de presión autorreguladas. El

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL punto de ajuste de ambas válvulas permite que el tambor mantenga una presión constante de operación y lo suficientemente alta para que la corriente de glicol rico pueda vencer las pérdidas de presión en las líneas y equipos hasta llegar al Regenerador de Glicol. e)

Alivio de presión: (5)

Véase el INEDON “Guía de Diseño para los Sistemas de Alivio de Presión”, N° 903-HM120-P09-GUD-041, para información detallada sobre los dispositivos de alivio de presión.

Más información: Consúltese el INEDON “Guía para el Dimensionamiento de los Separadores Bifásicos”, N° 903-HM120-P09-GUD-065, para más información sobre este tipo de equipo. 12.1.3. Intercambiador de Calor Glicol Rico / Glicol Pobre

Función: El precalentamiento del glicol rico antes de entrar al Regenerador de Glicol por medio de la transferencia de calor con la corriente de glicol pobre, la cual es enfriada antes de llegar a la Torre Contactora Gas/Glicol u otro enfriador.

Tipos: El Intercambiador de Calor Glicol Rico/Glicol Pobre es generalmente un equipo integrado (Figura 18), bien sea porque se usa un intercambiador doble tubo o uno de placas paralelas. Los intercambiadores doble tubo son preferidos cuando el espacio permite su instalación y porque son menos propensos a fugas internas. Los intercambiadores de placas paralelas son recomendados en instalaciones con poco espacio físico (por ejemplo, las plataformas costa afuera), si el Cliente solicita el uso de este tipo de intercambiadores, la especificación de Procesos indica que el diseño garantiza un valor máximo de fuga entre las corrientes y el personal de la Disciplina evalúa si el valor suministrado por el vendedor es aceptable.

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Véase el INEDON “Guía para la Especificación de los Intercambiadores de Calor”, N° 903-HM120-P09-GUD-027, para más información sobre los tipos de intercambiadores. La Figura 18 muestra las temperaturas recomendadas para algunas corrientes asociadas al Intercambiador de Calor Glicol Rico/Glicol Pobre, las temperaturas de las otras corrientes son resultantes de la transferencia de calor en otros equipos.

Coeficiente global de transferencia de calor: Los intercambiadores en los procesos de deshidratación con glicol tienen un bajo coeficiente global de transferencia de calor (U0) porque el glicol tiene una baja transferencia de calor. Los rangos para los intercambiadores doble tubo son: •

Con aletas: de 45 W/m2·K 10,0 BTU/(h·ft2·°F)).

•

Sin aletas: de 110 W/m2·K 40,5 BTU/(h·ft2·°F)).

57 W/m2·K

(7,9 BTU/(h·ft2·°F)

a

230 W/m2·K

(19,4 BTU/(h·ft2·°F)

a

a a

Especificaciones básicas: •

Las pérdidas de presión recomendadas son mostradas en el Cuadro 4.

•

El factor de sobre diseño para el área de transferencia de calor es 125 % (× 1,25). El valor recomendado para el factor de ensuciamiento es 0,0004 m2·°C/W (0,0007 h·ft2·°F/BTU), este valor puede ser alto para los intercambiadores de placas paralelas y algunos vendedores pueden ofrecer equipos con un factor de ensuciamiento menor, en estos casos se recomienda que el valor más bajo esté respaldado por la experiencia del vendedor en otros proyectos.

•

El Intercambiador de Calor Glicol Rico/Glicol Pobre es especificado con aislamiento térmico para conservación de calor.

•

El material principal de construcción es acero al carbono.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Glicol pobre desde el Regenerador de Glicol TI ###

Temperatura determinada por el fondo del Regenerador de Glicol

TI ### X

145 °C a 170 °C (293 °F a 338 °F)

Glicol rico hacia la Columna del Regenerador

X Glicol rico desde los Filtros de Glicol Rico

E-2001B X X

70 °C a 85 °C (158 °F a 185 °F)

Glicol rico hacia el Tambor de Expansión de Glicol Rico

X

E-2001A Glicol pobre hacia la Bomba de Glicol Pobre

TI ###

TI ###

Glicol rico desde el Condensador del Reflujo del Regenerador Temperatura determinada por la transferencia de calor en el Condensador de Reflujo del Regenerador de Glicol (si existe)

90 °C (194 °F)

Figura 18. Temperaturas recomendadas para algunas corrientes del Intercambiador de Calor Glicol Rico/Glicol Pobre (simbología para intercambiador doble tubo). Cuadro 4. Pérdidas de presión recomendadas para el Intercambiador de Calor Glicol Rico/Glicol Pobre.

Corriente

ΔP [bar (psi)]

Glicol rico (lado frío)

0,5 (7)

Glicol pobre (lado caliente)

0,5 (7)

Instrumentación mínima: La Figura 18 muestra solo indicadores locales de temperatura, lo cual es comúnmente aceptable. Algunas corrientes de glicol rico no muestran el indicador de temperatura con la suposición que existe un instrumento de ese tipo en el equipo de donde viene o a donde llega el glicol. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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12.1.4. Filtros de Cartucho de Glicol Rico

Función: La remoción de partículas sólidas presentes en el glicol rico y con un tamaño mayor de 10 μm, permite disminuir el riesgo de ensuciamiento en los equipos de intercambio de calor, la formación de espuma y el taponamiento en los equipos aguas abajo del filtro. Los cartuchos más comunes son de celulosa.

Especificaciones básicas: •

Se recomienda la especificación de dos (2) Filtros de Cartucho de Glicol Rico con operación en paralelo y para el flujo total de diseño, especialmente debido a que durante la puesta en operación, los cambios de los cartuchos son frecuentes.

•

El factor de sobre diseño basado en el flujo normal de operación es de 125 % (× 1,25).

•

La remoción de partículas líquidas mayores de 10 μm y una eficiencia mayor de 99 %.

•

La pérdida de presión máxima es de 0,7 bar (10 psi) para el filtro sucio y de 0,1 bar (1,5 psi) para el filtro limpio.

•

El material principal de construcción es acero al carbono.

Instrumentación mínima: La Figura 19 muestra la instrumentación mínima recomendada. El indicador de presión diferencial permite al operador conocer la pérdida de presión y determinar el requerimiento del cambio de los elementos filtrantes.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL CASO DE DISEÑO AJUSTE @ X X LETRA X

PID ### PI ### X Desde el Tambor de Expansión de Glicol Rico

PSV ###

X

X

X

Hacia el Filtro de Carbón Activado de Glicol Rico

X

X

FI-2001A X X X

GD PID ###

CASO DE DISEÑO AJUSTE @ X X LETRA X

PI ### X

PSV ###

X

X

X X

X

FI-2001B X X X

GD

Figura 19. Filtros de Cartucho de Glicol Rico con la instrumentación mínima recomendada. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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12.1.5. Filtro de Carbón Activado

Función: La remoción de los compuestos que promueven la formación de espuma, por ejemplo los químicos usados para tratamiento en los pozos de producción, aceites lubricantes provenientes de los compresores y otros hidrocarburos. El carbón activado es un medio filtrante muy poroso y con una gran área superficial que permite la adsorción de los contaminantes.

Especificaciones básicas: •

Un (1) Filtro de Carbón Activado es generalmente suficiente, si este dispone de una línea de desvío con válvula de globo para permitir una operación mientras se cambia el carbón activado.

•

La pérdida de presión máxima para filtro sucio es de 0,7 bar (10 psi).

•

La pérdida de presión máxima para filtro limpio es de 0,1 bar (1,5 psi).

•

El material de construcción es acero al carbono.

Consideraciones especiales: El Filtro de Carbón Activado es generalmente provisto con un indicador de presión diferencial para permitir al operador conocer la pérdida de presión, sin embargo, dicho indicador no es suficiente para conocer el grado de eficiencia del filtro. La adsorción de contaminantes en el carbón activado no aumenta la pérdida de presión, así que el personal de operaciones debe monitorear el aumento de opacidad del glicol o el contenido de hidrocarburos por medio de un análisis de glicol aguas abajo del filtro.

Instrumentación mínima: La Figura 20 muestra la instrumentación mínima recomendada.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL X

PID ###

CASO DE DISEÑO AJUSTE @ X X LETRA X

PI ### X Desde los Filtros de Cartuchos de Glicol Rico

PSV ###

X

X

X

Hacia el Intercambiador de Glicol Rico / Glicol Pobre

X

X

FI-2002 X X X

GD

Figura 20. Filtro de Carbón Activado con la instrumentación mínima recomendada. 12.1.6. Regenerador de Glicol El conjunto del regenerador de glicol está compuesto por varios equipos: el Regenerador de Glicol per se, el Condensador del Reflujo del Regenerador de Glicol y la Columna del Regenerador de Glicol. La división del conjunto en estos equipos es recomendada para la elaboración de la especificación de manera independiente y en caso que alguno de los equipos no sea requerido. A)

Regenerador (Rehervidor) de Glicol.

Función: La remoción del agua contenida en el glicol rico por medio de una destilación binaria; el agua y el glicol tienen temperaturas de ebullición diferentes a presión atmosférica y no forman un azeótropo. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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Tipos: a)

Fuego directo. El Regenerador de Glicol con fuego directo es el más común y económico, tiene un tubo de fuego para usar el calor originado de la combustión de gas o un líquido inflamable.

b)

c)

Con medio de calentamiento. •

El aceite de calentamiento (hot oil) y el vapor de agua, los cuales son considerados si son utilizados en otros procesos de la instalación, de lo contrario originan un costo adicional y generalmente más elevado que usar una parte del gas seco.

•

El gas de escape de una turbina o de un horno también son opciones usadas en la industria y como aprovechamiento de un calor que se perdería.

Otro tipo es que el regenerador que usa un calentador eléctrico; pero son los menos usados.

Temperatura de regeneración: La temperatura de regeneración es determinada en función del glicol usado y es generalmente de 163 °C (325 °F) para DEG y 191 °C (375 °F) para TEG medida en el glicol pobre que sale del Regenerador de Glicol.

Presión de operación: La presión de operación del Regenerador de Glicol va desde la presión atmosférica a la salida del vapor de agua, aumenta con las pérdidas de presión en la Columna del Regenerador de Glicol y del Condensador del Reflujo del Regenerador de Glicol y finalmente se incluye la altura de líquido que origina una diferencia de presión estática.

Gas para despojamiento: El uso de gas para ayudar al despojamiento del agua contenida en el glicol es un método simple y efectivo para mejorar el desempeño de la Unidad de Regeneración de Glicol, y la más común en comparación con la 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL formación de un azeótropo o el despojamiento con vacío (véase la Sección 13). El objetivo de cualquier método es la disminución de la presión parcial del vapor de agua en la fase de gas sobre la solución de glicol. El gas de despojamiento es recomendado concentración del glicol pobre mayor 99 % pequeña columna empacada (sillas o anillos altura es de 0,6 m a 1,2 m (2 ft a 4 ft) y Regenerador de Glicol.

cuando se requiere una en peso. El uso de una Pall) es recomendado, su está ubicada debajo del

La Figura 21 muestra el efecto del gas de despojamiento sobre la concentración de TEG. La figura considera varias etapas de equilibrio (n) con una columna de despojamiento ubicada debajo del Regenerador de Glicol, la temperatura del fondo del Regenerador en 204 °C (400 °F) y la presión en el plato superior de 1,2 bara (17,7 psia). En la figura se puede observar que: •

Mientas mayor es el número de etapas de equilibrio, mejor es la concentración del TEG pobre para un flujo definido de gas despojamiento.

•

Mientras mayor es el flujo de gas de despojamiento, mejor es la concentración del TEG pobre para un número de etapas de equilibrio definidas.

•

También se observa que a partir de cierta cantidad de gas de despojamiento, la mejora de la concentración del TEG pobre disminuye.

La temperatura del vapor de agua (más otros componentes) que deja el Regenerador de Glicol en el tope (salida del Condensador del Reflujo del Regenerador de Glicol) está entre 93 °C (199 °F) y 100 °C (212 °F) cuando no se usa el gas de despojamiento; en caso contrario, la temperatura de salida es menor porque los hidrocarburos del gas de despojamiento disminuyen la presión parcial del vapor de agua por debajo de la presión atmosférica y por ende disminuye el punto de ebullición del agua dentro del Regenerador de Glicol, la temperatura resultante de salida dependerá del flujo de gas de despojamiento usado.

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100,0 n=3 99,9 n=2 99,8 n=1 Concentración en peso del TEG [%]

99,7 99,6 99,5 99,4 99,3

n=0

99,2 99,1 99,0 0

1 2 3 4 5 6 7 3 Gas de despojamiento [Sft de gas/USgal de TEG]

Figura 21. Efecto del gas de despojamiento en la concentración del TEG, como función del número de etapas de equilibrio (n) [11].

Sistema de manejo del quemador (BMS): El BMS es suministrado por el vendedor del quemador, el cual incluye el piloto; su uso es obligatorio en casi toda la industria y tiene como funciones principales la regulación del suministro de combustible y la activación de los mecanismos de protección.

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Especificaciones básicas:

B)

•

La temperatura del TEG no excede 204 °C (400 °C).

•

La temperatura máxima en la pared externa del tubo de fuego es 221 °C (430 °F).

•

El flujo máximo de calor es 31,52 kW·m2 (10 000 BTU/h/ft2) [2]. El rango normal es entre 18,91 kW·m2 (6000 BTU/h/ft2) y 31,52 kW·m2 (10 000 BTU/h/ft2).

•

El patrón y longitud de la llama es diseñada para evitar puntos calientes en el tubo de fuego.

•

El material principal de construcción es acero al carbono.

•

El Regenerador de Glicol es especificado con aislamiento térmico para conservación de calor.

Columna del Regenerador de Glicol.

Función: Esta columna, junto con el Regenerador de Glicol, forma parte de las etapas de destilación requeridas para remover el agua del glicol rico. Como el glicol y el agua tienen puntos de ebullición muy diferentes, la destilación requiere pocas etapas de equilibrio, generalmente de dos a tres platos teóricos (incluyendo el Regenerador de Glicol).

Internos: El interno de la Columna del Regenerador de Glicol usa empaque aleatorio de sillas de cerámicaa o los anillos Pall (Figura 14); en equipos de gran tamaño, por ejemplo con un diámetro de 610 mm (24 in) se pueden usar platos de burbujeo. La altura del empaque tiene un mínimo de 1,2 m (4 ft) para columnas pequeñas y hasta 4,6 m (15 ft) para columnas grandes.

a

Algunos Clientes prohíben el uso de sillas de cerámica como empaque.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL La entrada del glicol rico está ubicada en la mitad de la sección empacada y es provista de un distribuidor de líquido, el cual consiste un tubo con dos hileras de orificios de 13 mm (½ in), Figura 22. Conexión hacia el Condensador del Reflujo del Regenerador

Glicol rico desde el Intercambiador de Glicol Rico / Glicol Pobre

Dos (2) hileras de orificios de 13 mm (1/2 in) de diámetro a 180°

Conexión hacia el Regenerador de Glicol

Figura 22. Detalle de la Columna del Regenerador de Glicol.

Diámetro: El diámetro de la Columna y del Condensador del Reflujo del Regenerador de Glicol es determinado según el área transversal mayor requerida para manejar los flujos vapor y de líquido en cualquier punto de los dos equipos; esto es normalmente en la conexión con el Regenerador del Glicol. El flujo de vapor consiste en agua, glicol e hidrocarburos que hayan podido ser desabsorbidos del glicol o añadidos para despojamiento. El flujo de líquido consiste en agua y glicol provenientes del Condensador del Reflujo del Regenerador de Glicol.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL

Reflujo: Las especificaciones para el reflujo (molar) pueden ser desde 30 % cuando no se usa gas de despojamiento para mejorar la concentración del glicol pobre, 15 % (molar) cuando la temperatura del glicol rico que entra al Regenerador de Glicol es menor de 165 °C, e incluso valores menores de 1 % cuando existen el gas despojamiento y temperaturas del glicol rico muy bajas.

Especificaciones básicas:

C)

•

La relación de reflujo recomendada es 30 %;

•

El distribuidor de líquido es diseñado según la Figura 22.

•

Extractor de niebla (malla o vanes) para la remoción de partículas líquidas mayores de 5 μm [2] y una eficiencia mayor de 99 %.

•

El material principal de construcción es acero inoxidable.

•

La Columna del Regenerador de Glicol es especificada con aislamiento térmico para conservación de calor.

•

Véase la Sección 12.2 para la especificación sobre las pérdidas de glicol.

Condensador del Reflujo del Regenerador de Glicol.

Función: Proveer un reflujo de agua condensada para rectificación del vapor de agua que deja la Columna del Regenerador de Glicol y minimizar las pérdidas de glicol. La condensación es realizada con la corriente de glicol rico antes que pase por el Intercambiador de Calor de Glicol Rico/Glicol Pobre y es el método preferido por la sencillez de operación y uso eficiente de la energía por el precalentamiento del glicol rico, lo que minimiza el calor sensible requerido en el Regenerador de Glicol. El Condensador es generalmente provisto de un desvío en la línea de glicol rico, esto permite desviar parte del flujo de glicol y controlar la relación de flujo. El uso de un desvío manual requiere la instalación de un 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL indicador de temperatura, este está mostrado en la Figura 18; también existe la opción de usar una válvula de control con medición de temperatura del vapor de agua a la salida. Al desviar parte del glicol rico, el diseño del Condensador del Reflujo del Regenerador de Glicol es menos severo; si se opta por la adición del desvío, se recomienda que el condensador sea diseñado, como mínimo, para un 20 % del flujo de glicol rico.

Tipos: •

Intercambiador de calor carcasa y tubo sobre la Columna del Regenerador de Glicol.

•

Serpentín con y sin aletas, también sobre la Columna del Regenerador de Glicol.

•

Intercambiador de calor de carcasa y tubo con agua como medio de enfriamiento o uno enfriado por aire, estos tipos están ubicados separadamente del Regenerador de Glicol y son poco comunes.

Especificaciones básicas: •

El Condensador del Reflujo del Regenerador de Glicol es del tipo carcasa y tubo sobre el regenerador.

•

El factor de sobre diseño para el área de transferencia de calor es 125 % (× 1,25).

•

El Cuadro 6 muestra el resto de las especificaciones básicas para el Enfriador de Glicol Pobre, como un intercambiador de tubo y carcasa.

•

El material de construcción es acero inoxidable para los tubos y la carcasa debido al alto contenido de agua y la posible presencia de compuestos corrosivos.

•

El Condensador del Reflujo del Regenerador de Glicol es especificado con aislamiento térmico para conservación de calor.

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Cuadro 5. Especificaciones básicas para el Condensador del Reflujo del Regenerador de Glicol.

ΔP

Factor de ensuciamiento

[bar (psi)]

[m2·°C/W (h·ft2·°F/BTU)]

Glicol rico

0,5 (7,3)

0,0004 (0,0007)

Vapor de agua más glicol

0,05 (0,73)

0,0004 (0,0007)

Lado

Fluido

Carcasa Tubos

Instrumentación mínima para el Regenerador de Glicol: La Figura 23 muestra la instrumentación mínima requerida asociada al conjunto del Regenerador de Glicol. Si el Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre es un equipo independiente, su instrumentación es similar a la usada para el Tambor de Expansión de Glicol Rico; pero sin el gas de manto. a)

Indicadores locales de presión y temperatura: (1)

b)

Medición de nivel: (2)

c)

El manómetro es principalmente requerido en el Regenerador de Glicol; pero la indicación de temperatura es conveniente en el Regenerador y el Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre.

Con indicación en sala de control y visor local para el Regenerador de Glicol y el Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre.

Sistema de parada: (3)

El nivel de líquido en el Regenerador de Glicol y el Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre tiene acciones de parada sobre otros equipos.

(4)

Existen dos medidores de temperatura, uno en el Regenerador de Glicol y otro en la chimenea del quemador.

Véase el Cuadro 12 con una matriz de causa y efecto simplificada.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Venteo a lugar seguro Glicol rico desde la Torre Contactora Gas/Glicol

TAHH

X

Glicol rico hacia el Intercambiador de Calor Glicol Rico/Glicol Pobre

###

X X

E-2002

###

Glicol rico desde el Intercambiador de Calor Glicol Rico/Glicol Pobre

LALL

1

3 LL

LT ###

2

X

LT ###

LG ### X

TE ###

T-2001

BSL ###

TE ###

X

X

TI ###

X X

X

I #

LL

LT ###

X

LT ###

LG ### X

Al piso

5

Gas combustible

TE ### TT ###

1 X

X

TI ###

Gas para piloto Señal hacia la TCV

ZSO ### I

2

X

Figura 23

LI ### L

4

T X

BE ### Gas para quemador

H

###

HH

BMS

BAL ###

F-2001

X

LALL

I #

X

X

X

TT ###

HH

TT ###

4 PI ###

X

###

I #

I #

H LI ### L

4

TAHH

6 TIC H ### SP = X

7

1

Gas para despojamiento X

X

D-2001

X

X

X

X X

X

GD

Glicol pobre hacia el Intercambiador de Calor Glicol Rico/Glicol Pobre

GD

Figura 23. Regenerador de Glicol y equipos asociados. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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d)

e)

Sistema de manejo del quemador (BMS): (5)

La instrumentación asociada al BMS varía según algunos vendedores y la normativa usada en el Proyecto. La Figura 23 muestra la instrumentación para indicar si el quemador está operativo.

(6)

Generalmente, el quemador tiene un regulador de tiro, el cual tiene instrumentación asociada para indicar si está abierto o cerrado.

Control de Temperatura: (7)

El control de temperatura del glicol es logrado con la medición en el Regenerador de Glicol y la regulación del gas combustible hacia el quemador (Figura 24).

Instrumentación mínima para suministro de gas combustible: La instrumentación mostrada en la Figura 24 para el suministro de gas combustible es un ejemplo de las varias opciones posibles, las cuales dependen si se usa gas o líquido como combustible, aceite para calentamiento o vapor de agua. La Disciplina de Procesos puede obtener información adicional en el ASME Control and Safety Devices for Automatically Fired Boilers [3], cuyo anexo B tiene típicos para la instrumentación del suministro de combustible; pero dicho anexo no es mandatorio. •

Indicadores locales de presión: (1)

•

Manómetros son instalados principalmente en la línea de gas hacia el quemador.

Sistema de parada: (2)

El suministro de gas, hacia el quemador y hacia el piloto, es provisto con un conjunto de válvulas del sistema de parada que permiten cortar el flujo de gas y evacuar una sección de las líneas para garantizar un aislamiento positivo.

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Venteo a lugar seguro PSV ###

3

SDV ###

2

BMS PAHH

1

X

4

I

PALL

FO

2

Gas para quemador

TCV ###

PT ###

SDV ###

SDV ###

Figura 22

PT ###

SET @ X PCV ###

I

2 X

I

FO

SDV ###

5 SET @ X PCV ###

X FC

6 X

PI ###

SDV ###

X

X

SDV ###

5

FC

2 I

Gas para despojamiento

I

2

Señal de temperatura desde el Regenerador de Glicol

Gas para piloto

1

X FC

FC

2 I

X

X

X

3

###

I PI ###

LO FB

8

I

###

Hacia el Sistema de Alivio de Presión

FC

PCV ###

5 X

FI ###

SET @ X

X X

X

7

LG ###

Gas combustible X

X X X X T

X

X

CD

Figura 24. Suministro de gas combustible hacia el Regenerador de Glicol. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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El suministro de gas hacia el quemador tiene instrumentos de presión por: •

Muy alta presión, esto puede ser un indicativo el gas no está fluyendo (bloqueo) o que existe un flujo de gas muy alto (por ejemplo, una falla de la válvula autorreguladora de presión).

•

Muy baja presión, indica la falta de gas combustible por corte del suministro y por fuga hacia el medio ambiente.

Véase el Cuadro 12 con una matriz de causa y efecto simplificada. •

Control de Temperatura: (4)

•

Regulación del flujo de gas: (5)

•

Este suministro tiene adicionalmente un rotámetro para regular el flujo de gas.

Depurador de gas combustible: (7)

•

Válvulas autorreguladoras de presión aguas abajo para regular el flujo de gas hacia el quemador, el piloto y el gas de despojamiento (si existe).

Gas de despojamiento: (6)

•

El control de temperatura del glicol es logrado con la medición en el Regenerador de Glicol (Figura 23) y la regulación del gas combustible hacia el quemador.

El recipiente de depuración de gas combustible requiere un visor de nivel para conocer el nivel de líquido.

Alivio de presión: (8)

Véase el INEDON “Guía de Diseño para los Sistemas de Alivio de Presión”, N° 903-HM120-P09-GUD-041, para información detallada sobre los dispositivos de alivio de presión. La válvula de alivio de presión, ubicada en la línea del quemador, es generalmente diseñada por falla en posición abierta de la válvula autorreguladora aguas arriba.

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12.1.7. Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre

Función: El suministro de un volumen de glicol para las Bombas de Glicol Pobre y para permitir operaciones de corrección en la Unidad de Regeneración de Glicol.

Tipos: El Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre es un recipiente horizontal y puede ser: •

Un recipiente ubicado directamente debajo del Regenerador de Glicol (Figura 25), esta es la opción recomendada.

•

Un recipiente separado ubicado a una altura inferior al Regenerador de Glicol para permitir el flujo por gravedad (Figura 26).

•

Una sección integral del Regenerador de Glicol (Figura 27).

Especificaciones básicas: •

Cuando el Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre es un recipiente separado del Regenerador de Glicol (Figura 26), se requiere aislamiento térmico por protección personal, más no por conservación de calor. Si el Tambor está ubicado directamente debajo del Regenerador (Figura 25) o es una sección del Regenerador (Figura 25), se requiere aislamiento por conservación de calor.

•

El material de construcción es acero al carbono con internos de acero inoxidable.

Requerimiento especial: En los procesos donde no existe un sistema de drenaje de glicol es conveniente que el Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre tenga suficiente volumen para alojar el glicol del Regenerador de Glicol y permitir operaciones de mantenimiento en este último. Sin embargo, esto genera un equipo de mayor tamaño y por ende más costos, así que se recomienda tener la aprobación del Cliente.

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F-2001 D-2001

Gas para despojamiento

Glicol rico

Glicol pobre

E-2001A/B

Glicol rico

Figura 25. Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre como un recipiente ubicado directamente debajo del Regenerador de Glicol.

F-2001

Gas para despojamiento

Glicol rico

E-2001A/B Glicol rico

Glicol pobre

D-2001

Flujo por gravedad

Figura 26. Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre como un recipiente ubicado a un lado del Regenerador de Glicol.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Sección de almacenamiento

Glicol rico F-2001

Glicol pobre

E-2001A/B

Gas para despojamiento

Glicol rico

Figura 27. Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre como un recipiente integral del Regenerador de Glicol. 12.1.8. Enfriador de Glicol Pobre

Función: El enfriamiento del glicol pobre antes de entrar a la Torre Contactora Gas/Glicol para minimizar las pérdidas de glicol por vaporización. La temperatura de salida del glicol pobre tiene una diferencia de 6 °C (10 °F) por encima de la temperatura de gas de alimentación, para mantener el glicol pobre por encima del punto de rocío de hidrocarburo.

Tipos: •

El tipo recomendado es el intercambiador de carcasa y tubo que usa el gas seco que deja el tope de la Torre Contactora Gas/Glicol para enfriar el glicol pobre (Figura 28), si bien esto permite una eficiencia energética, tiene como inconveniente que el flujo de gas seco es una variable para consideración en el enfriamiento del glicol y tiene menos flexibilidad operacional que el uso de un intercambiador enfriado por agua o por aire.

•

Otra opción es un intercambiador de calor enfriando por aire (Figura 28), con la premisa que la aproximación de la temperatura máxima del aire y la máxima temperatura del gas en tope de la Torre Contactora Gas/Glicol permita la selección de este tipo de intercambiador.

•

Un intercambiador de carcasa y tubo es usado cuando se selecciona agua como medio de enfriamiento (Figura 28).

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Especificaciones básicas: •

El factor de sobre diseño para el área de transferencia de calor es 110 % (× 1,10).

•

El Cuadro 6 muestra especificaciones básicas para el Enfriador de Glicol Pobre como un intercambiador de tubo y carcasa.

•

El Enfriador de Glicol Pobre puede ser construido de acero al carbono aun cuando el gas tenga un alto contenido de componentes que promuevan la corrosión porque dicho gas está seco.

•

Véase el INEDON “Guía para la Especificación de los Intercambiadores de Calor”, N° 903-HM120-P09-GUD-027, para los factores de ensuciamiento y pérdida de presión cuando se usa agua como medio de enfriamiento. Enfriamiento con el gas seco

Glicol pobre n# E-1001 Gas seco T-1001

Enfriamiento con agua

Enfriamiento con aire

Gas seco

Gas seco

Glicol pobre

Glicol pobre n#

n# AC-1001

E-1001 T-1001

T-1001

Figura 28. Esquemas con las opciones del Enfriador de Glicol Pobre.

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Cuadro 6. Especificaciones básicas para el Enfriador de Glicol Pobre.

ΔP

Factor de ensuciamiento

[bar (psi)]

[m2·°C/W (h·ft2·°F/BTU)]

Glicol pobre

0,05 (0,7)

0,0004 (0,0007)

Gas seco

0,15 (2,2)

0,00018 (0,00032)

Lado

Fluido

Carcasa Tubos

12.1.9. Bombas de Glicol Pobre

Función: Transportar el glicol pobre hasta el tope de la Torre Contactora Gas/Glicol.

Tipo: Las Bombas de Glicol Pobre son generalmente de desplazamiento positivo debido a la alta presión diferencial requerida con respecto al bajo flujo de glicol. Las bombas pueden usar motor eléctrico (el más común) o mecanismos movidos por vapor, gas y gas-glicol.

Especificaciones básicas:

12.2.

•

Las bombas son de desplazamiento positivo.

•

El factor de sobre del diseño basado en el flujo es de 120 % (× 1,2).

•

Un filtro tipo “Y” es instalado en la succión.

•

El margen de seguridad entre el NPSH disponible y el requerido es de 0,6 m (2 ft).

Pérdidas de Glicol Las pérdidas de glicol se originan en varios puntos del proceso y algunas son inevitables; pero se pueden minimizar con un diseño adecuado. El Cuadro 7 resume las pérdidas de glicol que ocurren aun con un buen diseño y correcta operación de la UDGG.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Cuadro 7. Tipos, ubicación y causa de las pérdidas de glicol.

Tipo de pérdida

Por arrastre (mecánicas)

Por evaporación (termodinámicas)

Ubicación

Causa

Tope de la Torre Contactora de Glicol

Arrastre de gotas de glicol que no son retenidas por el extractor de niebla

Tambor de Expansión de Glicol Rico

Arrastre de gotas de glicol en gas expandido

Arrastre de gotas de glicol en Columna del Regenerador el vapor de agua y que no de Glicol son retenidas por el extractor de niebla Tope de la Torre Contactora de Glicol

Vapor de glicol contenido en el gas seco

Tambor de Expansión de Glicol Rico

Vapor de glicol contenido en el gas expandido

Columna del Regenerador de Glicol

Vapor de glicol contenido en el vapor de agua

Un simulador de procesos solo puede estimar las pérdidas por evaporación, más no las de arrastre. Las pérdidas por fugas y drenajes operacionales no son contabilizadas. Las pérdidas de arrastre y de evaporación no son superiores a: •

Torre Contactora Gas/Glicol: 9,4 L de glicol por 106 Sm3 de gas deshidratado (0,07 USgal de glicol por MMSft3). .

•

Unidad de Regeneración de Glicol: 4,0 L de glicol por 106 Sm3 de gas deshidratado (0,03 USgal de glicol por MMSft3). .

Los valores anteriores son confirmados y garantizados por el vendedor, porque constituyen un factor que afecta económicamente la operación de la UDGG. 12.3.

Pérdida de la Calidad de Glicol El glicol puede perder calidad debido a: •

La degradación cuando entra en contacto con agua de una manera no esperada, por ejemplo, cuando el glicol es almacenado en tanques

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL abiertos a la atmósfera y durante las operaciones de drenaje de los equipos.

12.4.

•

La descomposición térmica cuando es calentado de manera excesiva durante la regeneración. La buena práctica de operación es usar la temperatura mínima requerida para lograr la concentración deseada de glicol pobre. La descomposición térmica produce ácidos orgánicos que promueven la corrosión o peróxidos orgánicos que son peligrosos.

•

La oxidación cuando entra en contacto con el oxigeno del aire, por ejemplo, cuando el glicol es almacenado en tanques abiertos a la atmósfera y durante operaciones de drenaje de los equipos. La oxidación produce ácidos orgánicos que promueven la corrosión.

•

Un pH bajo producido por la presencia de ácidos orgánicos originados por la descomposición térmica y la oxidación, y la solubilidad de compuestos corrosivos como CO2 y H2S. El valor de pH es contralado con mediciones del personal de operaciones y mantenido entre 6,5 y 8,0 por medio de una neutralización, por ejemplo con una amina. Un pH bajo promueve la corrosión.

•

La contaminación con sales, las cuales pueden originar depósitos, acelerando la corrosión, reduciendo la transferencia de calor en el tubo de fuego del Regenerador de Glicol y en el Intercambiador de Calor de Glicol Rico/Glicol Pobre y afectando la gravedad específica, lo cual ocasiona mediciones inexactas cuando un hidrómetro es usado para determinar el contenido de agua en el glicol pobre.

•

La contaminación con hidrocarburos líquidos aumenta la formación de espuma, la degradación y las pérdidas por evaporación.

Líneas, Accesorios y Válvulas Manuales Las líneas y sus accesorios, y las válvulas manuales siguen la especificación de materiales según: •

La especificación propia del Proyecto.

•

El estándar del vendedor.

•

El INEDON “Instructivo Especificaciones de Materiales de Tuberías”, N° 903-P3060-T05-GUD-X02.

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12.5.

Programas de Simulación Los programas de simulación que pueden modelar el proceso de deshidratación del gas con glicol y para los cuales inelectra tiene licencia disponible son: •

PRO/II® de Invensys® Systems, Inc. / Simsci-Esscor™.

•

Aspen HYSYS® de AspenTechnologies, Inc.

El uso de alguno de los dos programas es establecido según: •

La solicitud del Cliente y contenida en el alcance del Proyecto.

•

La experiencia del personal de la Disciplina de Procesos responsable de la simulación en un programa u otro.

•

La disponibilidad de licencias, esto es más común para las simulaciones elaboradas durante las Propuestas técnicas.

Existen otros programas que también tienen la capacidad de simular el proceso de deshidratación; pero su uso es solicitado por el Cliente. Los Anexos 1 y 2 contienen enlaces para abrir archivos de simulación con PRO/II® y Aspen HYSYS® del proceso de deshidratación de gas natural con TEG y empleando gas de despojamiento. Información detallada sobre el uso del simulador no es parte del alcance de es INEDON; pero el personal de la Disciplina de Procesos tiene a su disposición el material de los talleres básicos para ambos programas de simulación. La simulación con PRO/II® requiere de varios “trucos” cuando se desean evaluar nuevas condiciones, el Anexo 1 tiene algunas sugerencias. No es el objetivo de este INEDON demostrar que un programa de simulación es mejor que otro. La única manera de determinar la exactitud de los modelos matemáticos empleados en los programas, es por medio de la comparación de datos medidos en campo versus los resultados obtenidos de los programas. La comparación de los resultados de ambos simuladores es solo informativa, Cuadro 8. Algunas condiciones fueron modificadas en uno u otro simulador para obtener resultados dentro o más cercano al límite permitido. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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Los simuladores no predicen las pérdidas de glicol por arrastre, por tal motivo es recomendable que las pérdidas por evaporación tengan un margen por debajo del valor establecido en la Sección 12.2. Cuadro 8. Comparación de resultados de las simulaciones de la UDGG.

Parámetros

Unidad

Límite (a)

PRO/II®

--

2,76

Aspen HYSYS®

Gas húmedo

Flujo(b) Temperatura Contenido de agua Flujo de agua

MSm3/d

2,77 (c)

°C

50

48

mg/Sm3

--

2086

2525

240,17

290,83

kg/h

50

Gas seco

MSm3/d

--

2,75

2,76

°C

--

51

53

mg/Sm3

(d)

56,91

41,89

Temperatura de entrada del glicol rico

°C

--

160

160

Temperatura de salida del glicol pobre

°C

204

195

195

MSm3/d

--

0,02

0,04 (e)

Temperatura de salida del vapor de agua

°C

--

65

78

Relación molar del reflujo

-

--

0,08(f)

0,08(f)

Concentración en peso del glicol rico

%

--

95,54

95,51

Concentración en peso del glicol pobre

%

--

99,66

99,90

--

5,55

6,25

18 a 40

23,11

21,49

Flujo Temperatura Contenido de agua Regenerador de Glicol

Flujo de gas para despojamiento

Flujo de glicol pobre

Sm3/h L/kg

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(g)

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Cuadro 8. Comparación de resultados de las simulaciones de la UDGG.

Parámetros

Unidad

Límite (a)

PRO/II®

Aspen HYSYS®

Pérdidas de glicol por evaporación

(h)

Torre Contactora Gas/Glicol

L/MSm3

9,4

10,02

7,48

Unidad de Regeneración de Glicol

L/MSm3

4,0

0,16

3,84

Total

L/MSm3

13,4

10,18

11,32

Notas: (a)

Algunos de los valores límites son recomendados.

(b)

Gas húmedo a la salida de la sección de separación, luego de remover el agua libre.

(c)

La temperatura de entrada a la sección de separación en la simulación de PRO/II® fue disminuida para minimizar las pérdidas de glicol en la Torre Contactora Gas/Glicol.

(d)

El contenido máximo permitido de agua en el gas seco es establecido en las Bases de Diseño del Proyecto.

(e)

El flujo de gas despojamiento es mayor en la simulación de Aspen HYSYS® para lograr una alta concentración de glicol y minimizar las pérdidas en la Unidad de Regeneración y a su vez conseguir la especificación del gas seco.

(f)

La relación del reflujo fue disminuida hasta lograr unas pérdidas de glicol aceptables en el Regenerador de Glicol.

(g)

Litros de glicol pobre por kg de agua en el gas húmedo.

(h)

Litros de glicol por MSm3 de gas deshidratado.

El Cuadro 9 y Cuadro 10 muestra perfiles de varios parámetros en la Torre Contactora Gas/Glicol y en el Regenerador de Glicol. Ambos cuadros son solo informativos y fueron obtenidos de la simulación con PRO/II®. El contenido de agua en el vapor que sale del plato de fondo de la Torre Contactora Gas/Glicol disminuye significativamente luego que entra en contacto con el glicol (Cuadro 9). En el Cuadro 10, el cambio significativo en la fracción de agua y glicol entre el plato 2 y 3, es debido a la temperatura en el plato 3, la cual origina la evaporación del agua en el glicol rico.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Cuadro 9. Perfil del contenido de agua en la Torre Contactora Gas/Glicol.

Plato

Fase

Descripción

1

Vapor saliendo

2

Vapor saliendo

3

Vapor saliendo

3

Vapor entrando Gas húmedo

Gas seco

Contenido de agua [mg/Sm3] [lb/MMSft3] 56,91

3,6

--

124,60

7,8

--

430,95

26,9

2086

130

Cuadro 10. Perfil de algunos parámetros en los platos del Regenerador de Glicol para la fase líquida que sale de los platos.

13.

Plato

Temperatura [°C]

1

Fracción en masa Agua

Glicol

65

0,9999

0,0001

2

71

0,9374

0,0626

3

104

0,0838

0,9158

4

144

0,0216

0,9780

5

148

0,0133

0,9863

6

195

0,0031

0,9966

OTROS MÉTODOS DE REGENERACIÓN El método o proceso de regeneración del glicol rico sin el uso de gas para despojamiento es conocido como el convencional, cuya mejora más sencilla es con el uso de gas para despojamiento. Adicionalmente, existen otros métodos para mejorar la concentración del glicol pobre, conocidos como métodos de regeneración mejorada, el Cuadro 11 muestra una comparación. A)

Coldfinger®. El método es licenciado por COMART de Gas Conditioners International Co. y su principal diferencia con el método convencional es el uso de serpentín frío (llamado coldfinger) en el espacio del vapor del Tambor de

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Almacenamiento de Glicol Pobre para generar una condensación continua (Figura 29), la cual remueve el vapor de agua remanente e hidrocarburos y disminuye el contenido del agua en el glicol pobre. El licenciante informa que la concentración en peso del glicol pobre puede llegar hasta 99,9 % [6]. El agua e hidrocarburos condensados son recogidos en un acumulador, de donde son bombeados periódicamente. Además del alto grado de pureza del glicol pobre, el método de Coldfinger® no usa gas de despojamiento, lo cual, junto con la condensación de hidrocarburos, disminuye las emisiones de compuestos orgánicos volátiles. B)

Vacío. El método usa una presión parcial baja sobre la solución de glicol para alcanzar una mejor concentración del glicol pobre, esto se logra generando vacío en la columna de despojamiento. Este método no es común porque requiere altos costos de operación, un control complejo y problemas de oxidación del glicol debido al ingreso de aire.

C)

Despojamiento con azeótropo. El método usa una circulación de solvente como heptano u octano, para remover el agua por medio de la formación de un azeótropo (Figura 30). El vapor del regenerador es condensado y luego enviado a un separador trifásico y el solvente condensado es retornado al regenerador usando una bomba y pasando por un calentador. Una parte del solvente se pierde en el vapor que es venteado. Este método ha sido comercializado como DRIZO® por OPC Engineering Company; pero también existen otros licenciantes como el IFP Group Technologies.

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Cuadro 11. Comparación de la concentración del glicol pobre lograda por varios métodos de regeneración.

Método de regeneración Parámetro

Convencional

Con gas para despojamiento

Coldfinger®

Vacío

Despojamiento con azeótropo

Concentración en peso del glicol en el glicol pobre [%]

98,75

99,96

99,9

99,9

99,99

Disminución del punto de rocío de agua [°C (°F)]

45 (80)

70 (126)

60 (108)

65 (117)

100 (180)

Coldfinger®

Figura 29. Esquema del método Coldfinger® para la regeneración del glicol [6].

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Solvente

Glicol rico

Venteo Glicol rico TC

Gas combustible Solvente

Agua

Glicol pobre

Figura 30. Esquema del método de regeneración con despojamiento de azeótropo. 14.

SISTEMAS AUXILIARES El proceso de deshidratación de gas con glicol puede requerir de sistemas (o unidades) auxiliares, algunos de los cuales pueden ser exigidos para cumplir con las regulaciones ambientales (por ejemplo, el incinerador de gas) o para proveer facilidades operacionales. En este último caso, se recomienda tener la aprobación del Cliente debido a que generan costos adicionales.

14.1.

Incinerador de BTEX Los BTEX presentes en el gas húmedo son disueltos por el glicol y liberados principalmente a través de la Columna del Regenerador de Glicol. Si la emisión de BTEX a la atmósfera está limitada por la legislación local, se puede usar un incinerador para quemar dichos BTEX. Si este es el caso, el venteo mostrado en la Figura 23 (en el borde derecho) no es posible y se recomienda un esquema como el mostrado en la Figura 31. El contenido de BTEX en el gas húmedo y la legislación local que limite las emisiones tienen que formar parte de las Bases de Diseño del Proyecto, para luego ser incluidos en la especificación que recibirá el vendedor.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL El sistema de incineración puede ser parte del alcance del vendedor del proceso de deshidratación de gas con glicol, si este no es el caso, al menos el incinerador es solicitado a un tercero.

P-4001

D-4001

K-4001

FL-4001

Bomba del Depurador del Incinerador de BTEX

Depurador del Incinerador de BTEX

Soplador del Incinerador de BTEX

Incinerador de BTEX

TC

BMS del Incinerador del BTEX

Aire

Vapor desde la Columna del Regenerador de Glicol

LC

K-4001

D-4001

FL-4001

Gas combustible

Límite del alcance recomendado para el vendedor del incinerador

on-off Glicol recuperado hacia el Tambor de Expansión de P-4001 Glicol Rico

Figura 31. Esquema del sistema de incineración de BTEX. Comercialmente también se disponen de otros sistemas que remueven los BTEX por medio de la condensación del vapor de agua que sale de la UDGG, para luego evacuar el agua.

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Almacenamiento de Glicol Las pérdidas de glicol en la UDGG hacen necesario un flujo de reposición y dependiendo de cuán grande es, las opciones de almacenamiento del glicol “nuevo” son: A)

En los contenedores en los cuales es suministrado. Esta opción solo requiere de un área diseñada adecuadamente para albergar los contenedores, los cuales son movidos cerca de la Unidad de Regeneración de Glicol y se pueden usar bombas neumáticas para transvasar el glicol.

B)

En tanques de almacenamiento atmosféricos y transvaso del glicol con bombas. El diseño de esta opción es indicado en las Bases de Diseño del Proyecto porque requiere un costo superior a la opción anterior. El tipo de tanque de almacenamiento dependerá del volumen de glicol y puede ser desde un recipiente cilíndrico de 1 m3 (6,3 barriles) hasta un tanque de techo fijo con gas de manto para evitar la degradación y oxidación del glicol si entrase en contacto con el agua y el oxigeno, ambos presentes en el aire.

El sistema de almacenamiento de glicol no es generalmente parte del alcance del vendedor del proceso de deshidratación de gas con glicol. 14.3.

Drenaje de Glicol Algunos equipos de la Unidad de Regeneración de Glicol requieren un mantenimiento periódico, por ejemplo, los filtros, y los equipos mayores requerirán de mantenimiento como menos frecuencia. El glicol drenado de los equipos puede ser recolectado para su reutilización. Las opciones más comunes son: A)

La alternativa más económica es que el personal de mantenimiento disponga de bandejas para recolectar el glicol drenado, sin embargo, esto origina una degradación por al agua presente en el aire y si bien el glicol puede ser regresado al Regenerador de Glicol para eliminar el agua, adicionalmente el oxigeno en el aire oxida el glicol.

B)

Un sistema cerrado de drenaje de glicol con una red de recolección y un recipiente (Figura 32) con suficiente volumen para el equipo de mayor tamaño. Rara vez se dimensiona el recipiente para todo el volumen de la Unidad de Regeneración de Glicol. La bomba usada en el Tambor de

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Drenaje de Glicol puede ser accionada por aire o con motor eléctrico, la bomba neumática es económica tanto en la bomba per se, como el hecho que no requiere un cableado. El diseño de esta opción debe ser indicado en las Bases de Diseño del Proyecto porque requiere un costo superior a la opción anterior. El sistema de drenaje de glicol no es generalmente parte del alcance del proceso de deshidratación de gas con glicol. D-3001 Tambor de Drenaje de Glicol

Desde la Torre Contactora Gas/Glicol (sección de contacto)

Desde el Tambor de Expansión de Glicol Rico

Desde los Filtros de Cartucho de Glicol Rico

X-3001 Fosa del Tambor de Drenaje de Glicol

P-3001 Bomba del Tambor de Drenaje de Glicol

Desde el Filtro de Cesta de las Bombas de Glicol Pobre

Desde el Filtro de Carbón Activado de Glicol Rico

Venteo a lugar seguro

MH X AG

Desde el Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre

Desde el Regenerador de Glicol

Desde el Intercambiador de Calor de Glicol Rico / Glicol Pobre

Conexión para aire

LG ###

UG

X

X

X

P-3001

X

D-3001 X

X-3001

Figura 32. Esquema del sistema de drenaje de glicol. 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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14.4.

Inyección de Químicos El pH y la formación de espuma pueden ser controlados con la inyección de químicos en el glicol. El punto de inyección es generalmente aguas arriba de las Bombas de Glicol Pobre. Si se considera que la inyección de algún químico es requerida, se incluye en la especificación y dentro del límite del alcance del vendedor para que este determine el químico más conveniente y su consumo, y por ende el tamaño requerido de los equipos, los cuales son generalmente un tanque de almacenamiento de poco volumen (< 1 m3) y bombas de dosificación; el alcance incluye la instrumentación requerida para la operación. A)

Control de pH. La inyección de químico para el control del pH es requerida cuando existen contaminantes en el glicol que promuevan la corrosión. El anticorrosivo más común es la metiletanolamina (MEA). La medición del pH en línea, para la activación de las bombas de dosificación de químico, tiene que ser solicitada por el Cliente.

B)

Control de formación de espuma. En este caso, siempre es mejor que el diseño sea el adecuado para evitar la formación de espuma en el glicol. La adición de mucho antiespumante puede incluso generar más espuma, por tal motivo la inyección de un antiespumante debe ser considerada como un control temporal.

14.5.

Consumo de Servicios Industriales Los servicios auxiliares requeridos en el proceso de deshidratación de gas con glicol son los siguientes: •

Aire de instrumentos para los actuadores de las válvulas de control y del sistema de parada, si no usan otro fluido ni son válvulas motorizadas. El consumo total puede ser estimado con la cantidad de válvulas que usan este servicio y el consumo individual para cada tipo de válvula establecido en el Proyecto.

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Gas combustible para el quemador y su piloto, y para despojamiento (si existe). El flujo hacia el quemador puede ser estimado con el calor requerido en el Regenerador de Glicol (obtenido de la simulación) y el LHV del gas combustible con la ecuación siguiente:

V&g ,b =

QR ⋅ 1,1 LHV g ,b

Ec. 7

Donde:

V&g ,b

es el flujo volumétrico del gas a las condiciones base en unidad de volumen/tiempo.

QR

es calor requerido para el Regenerador de Glicol y estimado con una simulación en unidad de potencia;

LHVg,b es el poder calorífico neto (bajo) del gas combustible en unidad de energía/volumen a la condición base. El valor de 1,1 es un factor de seguridad del 110 %. •

Electricidad para motores y paneles de control. El estimado que puede hacer la Disciplina de Procesos es con la potencia hidráulica requerida para las Bombas de Glicol Rico, consúltese a las Disciplinas de Ingeniería Mecánica e Ingeniería Eléctrica para un mejor estimado.

•

Químicos para el control de pH (anticorrosivo) y antiespumante.

El consumo real de los servicios auxiliares es establecido y garantizado por el vendedor de la UDGG. 15.

CONSIDERACIONES DE SEGURIDAD Y MEDIOAMBIENTALES

15.1.

Seguridad Las consideraciones de seguridad para el proceso de deshidratación de gas con glicol son básicamente debido a: •

El Regenerador de Glicol es una fuente de calor.

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El Regenerador de Glicol usa un quemador y por tal motivo el equipo es ubicado en un área donde minimice el riesgo ignición de gases del proceso que sean accidentalmente emitidos a la atmósfera.

•

Muchos de los procesos de deshidratación operan a una alta presión, lo cual aumenta el flujo de gas que pudiese ser liberado al exterior de los equipos.

El Cuadro 12 es una matriz de causa y efecto simplificada donde se muestran las acciones principales del sistema de parada de la UDGG. Las causas mostradas en el cuadro también pueden tener efectos en otros equipos o unidades del resto de la instalación, por ejemplo, el corte del suministro de gas húmedo para evitar que este salga fuera de especificación. 15.2.

Medio Ambiente Desde el punto de vista medioambiental están las consideraciones siguientes: •

Las emisiones de hidrocarburos gaseosos generados en el Tambor de Expansión de Glicol Rico y a través de la Columna del Regenerador de Glicol, sin embargo, en el caso del Tambor Expansión de Glicol Rico sus emisiones son generalmente evacuadas por medio del sistema de alivio de presión.

•

La absorción de BTEX y H2S en el glicol origina que sean luego liberados en el Tambor Expansión de Glicol Rico y principalmente en la Columna del Regenerador de Glicol.

•

La disposición de los elementos filtrantes de glicol gastados y la toxicidad e inflamabilidad del glicol deben ser consideradas por el Cliente en sus manuales de operación.

16.

HOJA DE DATOS

16.1.

Consideraciones para el Formato La emisión de la HdD por parte de la Disciplina de Procesos aplica en los Proyectos donde está establecido que Procesos e Ingeniería Mecánica emiten HdD por separado o cuando no existe apoyo de la Disciplina de Ingeniería Mecánica. La recomendación es que la Disciplina de Procesos coloque los datos directamente en la HdD de la Disciplina de Ingeniería Mecánica.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Cuadro 12. Matriz de causa y efecto simplificada para la UDGG. Equipo

Torre Contactora Gas/Glicol

Causa

Efecto

LALL (sección de contacto)

Cierra la SDV en la línea de salida de glicol rico

LAHH (sección de contacto)

Apaga la Bomba de Glicol Pobre

LALL (sección de separación)

(a)

LAHH (sección de separación)

(a)

Apaga la Bomba de Glicol Pobre LALL (glicol) LAHH (glicol)

Cierra la SDV en la línea de salida de glicol rico de Torre Contactora Gas/Glicol

LALL (hidrocarburo)

(a)

LAHH (hidrocarburo)

(a)

TAHH (glicol)

Activa el sistema de emergencia del BMS (corte del suministro de gas combustible)

TAHH (gases de combustión)

Activa el sistema de emergencia del BMS (corte del suministro de gas combustible)

LALL

Activa el sistema de emergencia del BMS (corte del suministro de gas combustible)

LALL

Apaga la Bomba de Glicol Pobre

Tambor de Expansión de Glicol Rico

Regenerador de Glicol

Cierra la SDV en la línea de salida de glicol rico (si existe)

Tambor Acumulador de Glicol Pobre

Nota: (a) El efecto es generalmente en los equipos aguas abajo y es revisado caso por caso.

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16.2.

A)

El Anexo 3 muestra el enlace para el formato de la HdD, su contenido está limitado a los datos suministrados generalmente por la Disciplina de Procesos y por lo tanto puede ser requerido que la HdD sea incorporada a un documento que contenga el resto de las especificaciones y requerimientos de las otras Disciplinas de Ingeniería.

B)

Las unidades de medición en el formato de HdD son las más comunes en el sistema habitual de los EUA (US Customary Units) y en el sistema métrico. Sin embargo, las unidades de medición son establecidas por el Cliente e indicadas en las Bases de Diseño del Proyecto.

C)

Algunos datos no especificados en este INEDON ni en el formato, pueden ser establecidos por el vendedor de acuerdo a su estándar; pero esto es determinado en cada Proyecto. Los datos con la indicación “Según Requerimiento” o “Especificación del Vendedor”, son los que comúnmente se dejan a la selección del vendedor.

D)

Las celdas en color morado ( ) contienen los valores que el vendedor tiene que garantizar por escrito, tanto la propuesta técnica como en la documentación que suministre.

E)

El INEDON “Guía para la Selección de los Materiales de Construcción”, N° 903-HM120-P09-GUD-054, contiene información adicional sobre los materiales de construcción, el espesor de corrosión y el enchapado interno.

F)

El formato no solicita que se añadan muchas de las propiedades termodinámicas y de transporte de los fluidos porque se considera que el vendedor simulará el proceso y obtendrá las propiedades requeridas.

Descripción del Formato A)

Encabezado.

Ítem N° Item N° Número de identificación de la Torre Contactora Gas/Glicol y de la Unidad de Regeneración del Glicol. Ejemplo: T-1001 / PK-2001. Referencias: Descripción del Proceso, Lista de Equipos, DBP, DTI.

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Proyecto Project Nombre del Proyecto. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

N° de Documento Document N° N° de inelectra para la HdD según el CDP del Proyecto.

N° del Cliente Client N° N° del Cliente para la HdD (si existe). B)

Cajetín de Revisión. Consulte el NAP y el ROSTER del Proyecto.

C)

Página 1: Suministrado por el Comprador – Información General Purchaser Supplied – General Information

Comprador Purchaser La persona u organización que emite la orden y especificación al vendedor. En el caso de inelectra, el comprador puede ser el Cliente del Proyecto, inelectra propiamente, al ejecutar un Proyecto IPC o inelectra, en representación del Cliente del Proyecto, dependiendo de la modalidad de contratación. Si no tiene información detallada, coloque el nombre del Cliente. El Número de Referencia (Reference Number) no es generalmente usado por inelectra, se puede colocar N/A.

Dueño de la Planta / Operador Plant Owner / Operator Indique el nombre del Cliente. El Número de Referencia (Reference Number) no es generalmente usado por inelectra, se puede colocar N/A.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Vendedor Vendor Si la HdD es emitida para solicitar propuestas de los vendedores, la casilla puede quedar en blanco. El Número de Referencia (Reference Number) no es generalmente usado por inelectra, se puede colocar N/A.

Ubicación del Sitio Jobsite Location Indique el nombre del sitio donde será instalada la UDGG. Referencia: Bases de Diseño del Proyecto.

Clima del Sitio Jobsite Climate Indique el tipo de clima donde será instalada la UDGG. Ejemplos: región tropical, desierto. Referencia: Bases de Diseño del Proyecto.

Alcance de Equipos Equipment Scope of Work El formato contiene los equipos considerados necesarios en la UDGG y descritos en este INEDON, así como la cantidad sugerida. La nomenclatura de los equipos está basada en el INEDON “Guía para la Elaboración de los Diagramas de Tuberías e Instrumentación”, N° 903HM120-P09-GUD-025. El requerimiento de inhibidor de corrosión y/o antiespumante es justificado técnicamente por el vendedor de la UDGG.

Servicio Continuo o Intermitente Continuous or Intermittent Service Indique si la UDGG estará continuamente o no en servicio.

Códigos Locales e Internacionales Local and International Codes Indique los códigos locales e internacionales para ser considerados en el diseño. Los códigos son indicados por la Disciplina de Procesos, 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL Ingeniería Mecánica u otras. Si es requerido añada una pestaña adicional o indique los códigos en la sección de notas.

¿Se Adjunta un DTI (P&ID)? (S / N) Is P&ID Attached? (Y / N) Indique si un DTI está adjuntado a la HdD y donde se muestran los equipos aguas abajo y aguas arriba de la Torre Contactora Gas/Glicol.

¿Se Adjunta un Plano de Planta? (S / N) Is Plot Plan Attached? (Y / N) Indique si un plano de planta está adjuntado a la HdD. Suministrar el plano de planta es recomendable en las instalaciones existentes para que el vendedor sea informado de dónde se prevé instalar la Torre Contactora Gas/Glicol y la Unidad de Regeneración.

Condiciones Ambientales Environmental Conditions •

Temperatura Mínima / Normal / Máxima del Aire: Minimum / Normal / Maximum Air Temperature Indique los valores mínimo, normal y máximo de la temperatura del aire o los disponibles. Referencia: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Temperatura Mínima / Normal / Máxima de Bulbo Húmedo: Minimum / Normal / Maximum Wet Bulb Temperature Indique los valores mínimo, normal y máximo de la temperatura del bulbo húmedo o los disponibles. Referencia: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Presión Barométrica Mínima / Normal / Máxima: Minimum / Normal / Maximum Barometric Pressure Indique los valores mínimo, normal y máximo de la presión barométrica o los disponibles. Referencia: Bases de Diseño del Proyecto.

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Humedad Relativa Mínima / Normal / Máxima: Minimum / Normal / Maximum Relative Humidity Indique los valores mínimo, normal y máximo de la humedad relativa del aire o los disponibles. Referencia: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Velocidad Mínima / Normal / Máxima del Viento: Minimum / Normal / Maximum Wind Velocity Indique los valores mínimo, normal y máximo de la velocidad del viento o los disponibles. Si existe un valor específico para el diseño estructural, indíquelo o consulte a las Disciplinas de Ingeniería Mecánica o Ingeniería Civil. Referencia: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Viento Predominante, (S / N) / Dirección: Predominant Wind, (Y / N) / Direction Indique si se dispone de información sobre el viento predominante y la dirección. Ejemplo: NNE (Nornoreste) Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Planos de Planta.

•

Elevación del Sitio: Jobsite Elevation Indique la elevación del sitio (por encima del nivel del mar) donde se instalará la UDGG. Referencia: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Zona Sísmica: Seismic Zone Consulte con las Disciplinas de Ingeniería Mecánica o Ingeniería Civil la zona sísmica para diseño del equipo o revise las Bases de Diseño del Proyecto.

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Página 2: Suministrado por el Comprador – Datos Operacionales Purchaser Supplied – Operating Data

Gas Húmedo a la Torre Contactora Gas/Glicol: Wet Gas to Gas/Glycol Contactor Tower •

Flujo Normal: Normal Flow Rate Indique el flujo normal de operación de gas húmedo. Referencias: BME, Memoria de Cálculo, Simulación del Proceso.

•

Flujo de Diseño: Design Flow Rate Indique el flujo de diseño de gas húmedo que considerará el vendedor. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Temperatura Mínima / Normal / Máxima: Minimum / Normal / Maximum Temperature Indique los valores mínimo, normal y máximo de la temperatura o el valor que tenga disponible para el gas húmedo aguas arriba de la Torre Contactora Gas/Glicol. Referencias: BME, Simulación del Proceso.

•

Presión Mínima / Normal / Máxima: Minimum / Normal / Maximum Pressure Indique los valores mínimo, normal y máximo de la presión o el valor que tenga disponible para el gas húmedo aguas arriba de la Torre Contactora Gas/Glicol. Referencias: BME, Simulación del Proceso.

•

Contenido de Vapor de Agua Mínima / Normal / Máxima: Minimum / Normal / Maximum Vapor Water Content Indique los valores mínimo, normal y máximo del contenido del vapor de agua o el valor que tenga disponible para el gas húmedo aguas arriba de la Torre Contactora Gas/Glicol. Referencias: BME, Simulación del Proceso.

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Gas Seco en la Salida de la Torre Contactora Wet Gas to Gas/Glycol Contactor Tower •

Contenido de Vapor de Máximo Permitido: Maximum Allowed Water Vapor Content Indique el valor máximo permitido de vapor de agua en el gas seco solicitada en la especificación del Proyecto. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Presión Mínima Requerida de Salida: Minimum Required Outlet Pressure Indique la presión mínima a la salida de la Torre Contactora Gas/Glicol, esto es una manera de especificar la pérdida máxima de presión a través de la torre. Si el valor es requerido aguas abajo de la salida de gas seco del Enfriador de Glicol Pobre, cambie el título del dato o indíquelo con una nota. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, BME, Memoria de Cálculo (de la línea de gas seco), Simulación del Proceso.

•

Temperatura Máxima Permitida: Maximum Allowed Temperature Indique la temperatura máxima a la salida de la Torre Contactora Gas/Glicol. Si el valor es requerido aguas abajo de la salida de gas seco del Enfriador de Glicol Pobre, cambie el título del valor o indíquelo con una nota. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, BME, Memoria de Cálculo (de la línea de gas seco), Simulación del Proceso.

Glicol Glycol •

Tipo: Type El formato tiene indicado el TEG. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, BME, Simulación del Proceso.

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•

Pérdidas Totales Permitidas de Glicol: Total Allowed Glycol Losses El formato indica la cantidad máxima total de volumen de glicol que se puede perder por volumen de gas. Véase la Sección 12.2. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, este INEDON.

o

Torre Contactora Gas/Glicol: Gas/Glycol Contactor Tower El formato indica la cantidad máxima de volumen de glicol que se puede perder por volumen de gas a través de la Torre Contactora Gas/Glicol. Véase la Sección 12.2. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, este INEDON.

o

Unidad de Regeneración de Glicol: Glycol Regeneration Unit El formato indica la cantidad máxima de volumen de glicol que se puede perder por volumen de gas a través de la Unidad de Regeneración de Glicol. Véase la Sección 12.2. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, este INEDON.

Datos de la Unidad de Regeneración Regeneration Unit Data •

Flujo de Recirculación de Glicol: Glycol Recirculation Flow Rate Indique el valor estimado del flujo de recirculación de glicol. Referencias: BME, Simulación del Proceso.

•

Concentración en Peso del Glicol Pobre: Lean Glycol Mass Concentration Indique la concentración en peso requerida del glicol pobre. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, BME, Simulación del Proceso.

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•

Flujo de BTEX en la Salida de la Unidad de Regeneración: BTEX Flow Rate at Outlet of Regeneration Unit Indique el flujo estimado de BTEX que deja la Unidad de Regeneración de Glicol (a través de la columna). Referencias: BME, Simulación del Proceso.

•

Flujo del Inhibidor de Corrosión: Corrosion Inhibitor Flow Rate El formato solicita que el vendedor indique el flujo requerido de inhibidor de corrosión, véase también la nota en el formato.

•

Flujo del Antiespumante: Antifoaming Flow Rate El formato solicita que el vendedor indique el flujo requerido de antiespumante, véase también la nota en el formato.

Consumo de Servicios Industriales Utility Consumption Los valores colocados por la Disciplina de Procesos son estimados y su uso principal es suministrar información al Sumario de Servicios Industriales. El vendedor informa los valores reales y los garantiza. •

Gas Combustible (Total): Fuel Gas (Total) o

Flujo del Gas el Quemador y Piloto: Burner and Pilot Gas Flow Rate Indique el flujo estimado del gas para el quemador, véase la Sección 14.5. Referencia: este INEDON.

o

Flujo del Gas de Despojamiento: Stripping Gas Flow Rate Indique el flujo estimado del gas para despojamiento. Referencias: BME, Simulación del Proceso.

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•

Electricidad: Power El formato solicita que el vendedor indique el consumo de potencia eléctrica; también puede consultar a las Disciplinas de Automatización y Control (si existe un panel de control local) e Ingeniería Eléctrica en el caso que requiera un estimado.

•

Aire de Instrumentos: Instrument Air Indique el flujo estimado de aire de instrumentos en función de los instrumentos esperados o mostrados en este INEDON y el consumo establecido en las Bases de Diseño del Proyecto para las válvulas de control y del sistema de parada.

E)

Página 3: Suministrado por el Comprador – Composición del Gas Purchaser Supplied – Gas Composition El formato contiene tres columnas para la composición del gas húmedo, el gas combustible (usado para el quemador, el piloto y despojamiento) y otra composición opcional del gas. En la mayoría de los casos, el gas seco es usado como gas combustible, esto es indicado en el formato y se pueden dejar vacíos los contenidos de los componentes.

Masa Molecular Relativa del Gas Gas Relative Molecular Mass Indique la masa molecular relativa del gas según la composición.

Composición Molar del Gas Gas Mole Composition Los componentes mostrados en el formato son los más comunes; pero se recomienda usar los aplicables al Proyecto y en el mismo orden que estén en el análisis de laboratorio y/o la simulación del proceso. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, BME, Simulación del Proceso. Si el gas contiene pseudocomponentes generados por una simulación, el elaborador de la HdD agrega los valores para las propiedades mostradas al final de la página: 903-HM120-P09-GUD-086.DOCX/29/10/2009/AA/pa

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•

Tc: temperatura crítica termodinámica.

•

Pc: presión crítica termodinámica.

•

Vc: volumen crítico termodinámico.

•

Acentricidad.

•

Densidad.

•

Masa molecular relativa del gas.

•

Punto normal de ebullición.

Las propiedades pueden ser obtenidas de la simulación del proceso. F)

Página 4: Diseños y Equipos Mecánicos Mechanical Design and Equipment

Torre Contactora Gas/Glicol Gas/Glycol Contactor Tower El formato considera que la Torre Contactora Gas/Glicol consta de las secciones de separación y de contacto. •

Presión de Diseño Interna: Internal Design Pressure Indique la presión de diseño interna requerida para la torre. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

o

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño correspondiente a la presión de diseño interna. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

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•

Presión de Diseño Externa: External Design Pressure Indique la presión de diseño externa (vacío) requerida para la torre. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

o

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño correspondiente a la presión de diseño externa (vacío). Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

•

Pérdida Presión de Máxima Permitida: Maximum Allowed Pressure Loss El formato indica el valor de pérdida de presión máxima permitida según este INEDON. La pérdida de presión es considerada desde la boquilla de entrada en la sección de separación hasta la boquilla de salida del gas seco. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, BME, Memoria de Cálculo, Simulación del Proceso.

•

Sección de Separación Integrada a la Torre (S / N): Separation Section Integral with Tower (Y / N) Se repite lo indicado en la página 1 del formato.

•

Flujo Mínimo en Relación con el Flujo Normal: Turn Down Related to Normal Gas Flow Rate El formato solicita que la Torre Contactora Gas/Glicol pueda procesar el 30 % del flujo normal de gas húmedo. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, este INEDON.

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•

Sección de Separación Separation Section o

Extractor de Niebla (S / N): Mist Extractor (Y / N) El formato solicita el uso un extractor de niebla. El tipo puede ser especificado por el vendedor. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, este INEDON.

o

Tamaño de Partícula Retenida: Particle Size to be Retained El formato solicita una retención de partículas líquidas mayores de 10 μm. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.1.

o

Eficiencia de Retención de Partículas: Particles Retention Efficiency El formato solicita una retención de partículas líquidas mayor de 99 %. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.1.

o

Material de Construcción Carcasa / Internos: Material of Construction Shell / Internals Cuando el gas húmedo no contiene componentes que promuevan la corrosión, el formato solicita el uso de acero al carbono como material principal de construcción de la carcasa y acero inoxidable para los internos. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.1.

o

Espesor de Corrosión: Corrosion Allowance Indique el espesor de corrosión permitido para las partes de acero al carbono. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

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o

Enchapado Interno (S / N): Internal Cladding (Y / N) Indique si se requiere un enchapado interno para la sección de separación en el fondo de la Torre Contactora Gas/Glicol. Esta opción es común cuando el gas húmedo contiene componentes que promueven la corrosión. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.1.

o

Material del Enchapado Interno: Material of Internal Cladding Indique el material del enchapado interno para la sección de separación en el fondo de la Torre Contactora Gas/Glicol. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.1.

o

Aislamiento Térmico (S / N): Thermal Insulation (Y / N) Indique si existe un requerimiento de aislamiento térmico (por conservación de calor) para la sección de separación. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

o

Espesor del Aislamiento Térmico: Thermal Insulation Thickness Indique el espesor requerido para aislamiento térmico. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

o

Instrumentación Requerida: Instrumentation Required El formato contiene los tipos mínimos de instrumentos según la Figura 15; pero es requerido que los tipos y cantidad estén acordes con el requerimiento del Proyecto, consúltese a la Disciplina de Automatización y Control. Si es requerido, se indica la ubicación de los instrumentos con un esquema (no incluido en esta revisión del INEDON).

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o

Tiempos de Residencia: Residence Times Indique los tiempos de residencia de líquido según el requerimiento del Proyecto. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

G)

Página 5: Diseños y Equipos Mecánicos Mechanical Design and Equipment

Torre Contactora Gas/Glicol Gas/Glycol Contactor Tower •

Sección de Contacto Contact Section o

Tipo de Platos / Empaque: Type of Trays / Packing El formato solicita el uso de platos de burbujeo. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto. 12.1.1

o

Extractor de Niebla (S / N): Mist Extractor (Y / N) El formato solicita el uso un extractor de niebla. El tipo puede ser especificado por el vendedor. Referencias: este INEDON.

o

Tamaño de Partícula Retenida: Particle Size to be Retained El formato solicita una retención de partículas líquidas mayores de 5 μm. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.1.

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Eficiencia de Retención de Partículas: Particles Retention Efficiency El formato solicita una retención de partículas líquidas mayor de 99 %. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.1.

o

Material de Construcción Carcasa / Internos: Material of Construction Shell / Internals El formato solicita el uso de acero al carbono como material principal de construcción de la carcasa y acero inoxidable para los internos. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.1.

o

Espesor de Corrosión: Corrosion Allowance Indique el espesor de corrosión permitido para las partes de acero al carbono. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

o

Enchapado Interno (S / N): Internal Cladding (Y / N) El enchapado interno es rara vez solicitado para la sección de contacto. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

o

Material del Enchapado Interno: Material of Internal Cladding Indique el material del enchapado interno, si es solicitado para la sección de contacto de la Torre Contactora Gas/Glicol. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

o

Aislamiento Térmico (S / N): Thermal Insulation (Y / N) Indique si existe un requerimiento de aislamiento térmico (por conservación de calor) para la sección de contacto. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

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o

Espesor del Aislamiento Térmico: Thermal Insulation Thickness Indique el espesor requerido para aislamiento térmico. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

o

Instrumentación Requerida: Required Instrumentation El formato contiene los tipos mínimos de instrumentos según la Figura 15; pero es requerido que los tipos y cantidad estén acordes con el requerimiento del Proyecto, consúltese a la Disciplina de Automatización y Control. Si es requerido, se indica la ubicación de los instrumentos con un esquema (no incluido en esta revisión del INEDON).

o

Tiempos de Residencia: Residence Times Indique los tiempos de residencia de glicol rico según el requerimiento del Proyecto. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

H)

Página 6: Diseños y Equipos Mecánicos Mechanical Design and Equipment

Tambor de Almacenamiento de Glicol Pobre Lean Glycol Storage Drum •

Tambor debajo del Regenerador de Glicol (S / N) Drum below Glycol Regenerator (Y / N) El formato solicita que el tambor esté ubicado debajo del Regenerador de Glicol. Si este no fuese el caso, también se debe cambiar el esquema de la página 13 del formato.

•

Presión de Diseño Interna: Internal Design Pressure Indique la presión de diseño interna requerida para el tambor. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

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o

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño correspondiente a la presión de diseño interna. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

•

Presión de Diseño Externa: External Design Pressure Indique la presión de diseño externa (vacío) requerida para el tambor. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

o

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño correspondiente a la presión de diseño externa (vacío). Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

•

Extractor de Niebla (S / N): Mist Extractor (Y / N) El formato indica N/A porque el extractor es rara vez requerido. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Tamaño de Partícula Retenida: Particle Size to be Retained Si existe un requerimiento de extractor de niebla en el tambor, indique el tamaño de retención de partículas líquidas. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Eficiencia de Retención de Partículas: Particles Retention Efficiency Si existe un requerimiento de extractor de niebla en el tambor, indique la eficiencia de retención de partículas líquidas. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

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Material de Construcción Carcasa / Internos: Material of Construction Shell / Internals El formato solicita el uso de acero al carbono como material principal de construcción de la carcasa y acero inoxidable para los internos. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.7.

•

Espesor de Corrosión: Corrosion Allowance Indique el espesor de corrosión permitido para las partes de acero al carbono. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Aislamiento Térmico (S / N): Thermal Insulation (Y / N) El formato solicita el requerimiento de aislamiento térmico (por conservación de calor) para el tambor. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.7.

•

Espesor del Aislamiento Térmico: Thermal Insulation Thickness Indique el espesor requerido para aislamiento térmico. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

•

Instrumentación Requerida: Instrumentation Required El formato contiene los tipos mínimos de instrumentos según la Figura 23; pero es requerido que los tipos y cantidad estén acordes con el requerimiento del Proyecto, consúltese a la Disciplina de Automatización y Control. Si es requerido, se indica la ubicación de los instrumentos con un esquema (no incluido en esta revisión del INEDON).

•

Tiempos de Residencia: Residence Times Indique los tiempos de residencia de glicol pobre según el requerimiento del Proyecto. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

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I)

Página 7: Diseños y Equipos Mecánicos Mechanical Design and Equipment

Tambor de Expansión de Glicol Rico Rich Glycol Flash Drum •

Tipo de Separador Type of Separator Indique si el tambor es para separación bifásica o trifásica.

•

Presión de Diseño Interna: Internal Design Pressure Indique la presión de diseño interna requerida para el tambor. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

o

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño correspondiente a la presión de diseño interna. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

•

Presión de Diseño Externa: External Design Pressure Indique la presión de diseño externa (vacío) requerida para el tambor. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

o

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño correspondiente a la presión de diseño externa (vacío). Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

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•

Extractor de Niebla (S / N): Mist Extractor (Y / N) El formato indica N/A porque el extractor es rara vez requerido. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Tamaño de Partícula Retenida: Particle Size to be Retained Si existe un requerimiento de extractor de niebla en el tambor, indique el tamaño de retención de partículas líquidas. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Eficiencia de Retención de Partículas: Particles Retention Efficiency Si existe un requerimiento de extractor de niebla en el tambor, indique la eficiencia de retención de partículas líquidas. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Elemento Coalescedor para Separación Líq.-Líq. (S / N): Coalescing Element for Liq-Liq Separation (Y / N) Si el tambor es un separador trifásico (gas-líquido-líquido), indique que sí se requiere el elemento coalescedor.

•

Material de Construcción Carcasa / Internos: Material of Construction Shell / Internals El formato solicita el uso de acero al carbono como material principal de construcción de la carcasa y acero inoxidable para los internos. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.2.

•

Espesor de Corrosión: Corrosion Allowance Indique el espesor de corrosión permitido para las partes de acero al carbono. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

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•

Aislamiento Térmico (S / N): Thermal Insulation (Y / N) Indique si existe un requerimiento de aislamiento térmico (por conservación de calor) para el tambor. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

•

Espesor del Aislamiento Térmico: Thermal Insulation Thickness Indique el espesor requerido para aislamiento térmico. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

•

Instrumentación Requerida: Instrumentation Required El formato contiene los tipos mínimos de instrumentos según la Figura 16 o Figura 17; pero es requerido que los tipos y cantidad estén acordes con el requerimiento del Proyecto, consúltese a la Disciplina de Automatización y Control. Si es requerido, se indica la ubicación de los instrumentos con un esquema (no incluido en esta revisión del INEDON).

•

Tiempos de Residencia para el Glicol: Residence Times for Glycol Indique los tiempos de residencia del glicol rico según el requerimiento del Proyecto. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Tiempos de Residencia para el Hidrocarburo: Residence Times for Hydrocarbon Si el tambor es un separador trifásico (gas-líquido-líquido), indique los tiempos de residencia del hidrocarburo líquido según el requerimiento del Proyecto, en caso contrario coloque N/A en las celdas. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

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J)

Página 7: Diseños y Equipos Mecánicos Mechanical Design and Equipment

Enfriador de Glicol Pobre Lean Glycol Cooler •

Tipo de Enfriador Type of Cooler El formato solicita un intercambiador de tubo y carcasa (gas/glicol); pero véase la Sección 12.1.8. Referencias: Bases de Diseño el Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

•

Calor Transferido en Operación Normal: Duty for Normal Operation Indique el calor transferido estimado para el Enfriador de Glicol Pobre. Referencias: Simulación del Procesos, DFP, Lista de Equipos.

•

Factor de Sobre Diseño en el Área: Area Overdesign Factor El formato solicita un factor de sobre diseño de 110 % (× 1,10) para el área del intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.8 de este INEDON.

•

•

Aislamiento Térmico (S / N): Thermal Insulation (Y / N) Indique si existe un requerimiento de aislamiento térmico (por conservación de calor) para el intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos. Espesor del Aislamiento Térmico: Thermal Insulation Thickness Indique el espesor requerido para aislamiento térmico. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

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•

Lado de la Carcasa Shell Side o

Fluido: Fluid El formato solicita que el glicol pobre pase a través de la carcasa. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.8 de este INEDON.

o

Temperatura de Entrada / Salida: Inlet / Outlet Temperature Indique la temperatura de entrada y salida. Referencias: BME, Simulación del Proceso.

o

Pérdida Máxima Permitida de Presión: Maximum Allowed Pressure Drop El formato muestra la pérdida de presión máxima indicada en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.8.

o

Presión de Diseño: Design Pressure Indique la presión de diseño requerida para el intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

o

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño requerida para el intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

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Factor de Ensuciamiento: Fouling Factor El formato muestra el factor de ensuciamiento indicado en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.8.

o

Material de Construcción: Material of Construction El formato solicita el uso de acero al carbono como material principal de construcción. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.2.

o

Espesor de Corrosión: Corrosion Allowance Indique el espesor de corrosión permitido para las partes de acero al carbono. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Lado de los Tubos Tubes Side o

Fluido: Fluid El formato solicita que el gas seco pase a través de la carcasa. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.8.

o

Temperatura de Entrada / Salida: Inlet / Outlet Temperature Indique la temperatura de entrada y salida. Referencias: BME, Simulación del Proceso.

o

Pérdida Máxima Permitida de Presión: Maximum Allowed Pressure Drop El formato muestra la pérdida de presión máxima indicada en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.8.

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o

Presión de Diseño: Design Pressure Indique la presión de diseño requerida para el intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

o

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño requerida para el intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

o

Factor de Ensuciamiento: Fouling Factor El formato muestra el factor de ensuciamiento indicado en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.8.

o

Material de Construcción: Material of Construction El formato solicita el uso de acero al carbono como material principal de construcción. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.8.

o

Espesor de Corrosión: Corrosion Allowance Indique el espesor de corrosión permitido para las partes de acero al carbono. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

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Intercambiador de Calor Glicol Rico / Glicol Pobre Rich Glycol / Lean Glycol Heat Exchanger •

Tipo de Intercambiador de Calor Type of Heat Exchanger El formato solicita un intercambiador doble tubo; pero véase la Sección 12.1.3. Referencias: Bases de Diseño el Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

•

Calor Transferido en Operación Normal: Duty for Normal Operation Indique el calor transferido estimado para el Enfriador de Glicol Pobre. Referencias: Simulación del Procesos, DFP, Lista de Equipos.

•

Factor de Sobre Diseño en el Área: Area Overdesign Factor El formato solicita un factor de sobre diseño de 125 % (× 1,25) para el área del intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.3.

•

Aislamiento Térmico (S / N): Thermal Insulation (Y / N) El formato solicita el aislamiento térmico. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.3, Lista de Equipos.

•

Espesor del Aislamiento Térmico: Thermal Insulation Thickness Indique el espesor requerido para aislamiento térmico. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

•

Temperatura de Entrada / Salida del Glicol Rico: Rich Glycol Inlet / Outlet Temperature Indique la temperatura de entrada y salida del glicol rico. Referencias: BME, Simulación del Proceso.

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•

Temperatura de Entrada / Salida del Glicol Pobre: Rich Glycol Inlet / Outlet Temperature Indique la temperatura de entrada y salida del glicol pobre. Referencias: BME, Simulación del Proceso.

•

Pérdida Máxima Permitida de Presión: Maximum Allowed Pressure Drop o

Glicol Rico (Lado Frío): Rich Glycol (Cold Side) El formato muestra la pérdida de presión máxima indicada en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.3.

o

Glicol Pobre (Lado Caliente): Lean Glycol (Hot Side) El formato muestra la pérdida de presión máxima indicada en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.3.

•

Presión de Diseño: Design Pressure Indique la presión de diseño requerida para el intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

•

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño requerida para el intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

•

Factor de Ensuciamiento: Fouling Factor El formato muestra el factor de ensuciamiento indicado en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.3.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL •

Material de Construcción: Material of Construction El formato solicita el uso de acero al carbono como material principal de construcción. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.3.

•

Espesor de Corrosión: Corrosion Allowance Indique el espesor de corrosión permitido para las partes de acero al carbono. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Instrumentación Requerida: Instrumentation Required El formato contiene los tipos mínimos de instrumentos según la Figura 18; pero es requerido que los tipos y cantidad estén acordes con el requerimiento del Proyecto, consúltese a la Disciplina de Automatización y Control. Si es requerido, se indica la ubicación de los instrumentos con un esquema (no incluido en esta revisión del INEDON).

K)

Página 9: Diseños y Equipos Mecánicos Mechanical Design and Equipment

Condensador del Reflujo del Regenerador de Glicol Glycol Regenerator Reflux Condenser •

Tipo de Intercambiador de Calor Type of Heat Exchanger El formato solicita un intercambiador de tubo y carcasa. Referencias: Bases de Diseño el Proyecto, Lista de Equipos, DTI, Sección 12.1.6 de este INEDON.

•

Calor Transferido en Operación Normal: Duty for Normal Operation Indique el calor transferido estimado para el Condensador del Reflujo del Regenerador de Glicol. Referencias: Simulación del Procesos, DFP, Lista de Equipos.

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Factor de Sobre Diseño en el Área: Area Overdesign Factor El formato solicita un factor de sobre diseño de 125 % (× 1,25) para el área del intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.6.

•

Aislamiento Térmico (S / N): Thermal Insulation (Y / N) El formato solicita aislamiento térmico (por conservación de calor) para el intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.6.

•

Espesor del Aislamiento Térmico: Thermal Insulation Thickness Indique el espesor requerido para aislamiento térmico. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

•

Lado de la Carcasa Shell Side o

Fluido: Fluid El formato solicita que el glicol pobre pase a través de la carcasa. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.6 de este INEDON.

o

Temperatura de Entrada / Salida: Inlet / Outlet Temperature Indique la temperatura de entrada y salida. Referencias: BME, Simulación del Proceso.

o

Pérdida Máxima Permitida de Presión: Maximum Allowed Pressure Drop El formato muestra la pérdida de presión máxima indicada en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.6.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL o

Presión de Diseño: Design Pressure Indique la presión de diseño requerida para el intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

o

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño requerida para el intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

o

Factor de Ensuciamiento: Fouling Factor El formato muestra el factor de ensuciamiento indicado en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.6.

o

Material de Construcción: Material of Construction El formato solicita el uso de acero inoxidable como material principal de construcción. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.6.

o

Espesor de Corrosión: Corrosion Allowance El espesor de corrosión no aplica para el acero inoxidable.

•

Lado de los Tubos Tubes Side o

Fluido: Fluid El formato solicita que el vapor de agua con glicol pase a través de la carcasa. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.6.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL o

Temperatura de Entrada / Salida: Inlet / Outlet Temperature Indique la temperatura de entrada y salida. Referencias: BME, Simulación del Proceso.

o

Pérdida Máxima Permitida de Presión: Maximum Allowed Pressure Drop El formato muestra la pérdida de presión máxima indicada en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.6.

o

Presión de Diseño: Design Pressure Indique la presión de diseño requerida para el intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

o

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño requerida para el intercambiador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

o

Factor de Ensuciamiento: Fouling Factor El formato muestra el factor de ensuciamiento indicado en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.6.

o

Material de Construcción: Material of Construction El formato solicita el uso de acero inoxidable como material principal de construcción. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.6.

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Espesor de Corrosión: Corrosion Allowance El espesor de corrosión no aplica para el acero inoxidable.

L)

Página 10: Diseños y Equipos Mecánicos Mechanical Design and Equipment

Regenerador de Glicol Glycol Regenerator •

Temperatura Máxima del Glicol Glycol Maximum Temperature El formato muestra la temperatura máxima del glicol indicada en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.6.

•

Temperatura Máxima de Pared Externa del Tubo de Fuego Maximum Outer Wall Temperature for Firetube El formato muestra la temperatura máxima en la pared externa del tubo de fuego indicada en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.6.

•

Calor Transferido en Operación Normal: Duty for Normal Operation Indique el calor transferido estimado del Regenerador de Glicol. Referencias: Simulación del Procesos, DFP, Lista de Equipos.

•

Flujo Máximo de Calor Maximum Heat Flux El formato muestra el factor de ensuciamiento indicado en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.6.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL •

Presión de Diseño Interna: Internal Design Pressure Indique la presión de diseño interna requerida para el regenerador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

o

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño correspondiente a la presión de diseño interna. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

•

Presión de Diseño Externa: External Design Pressure Indique la presión de diseño externa (vacío) requerida para el regenerador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

o

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño correspondiente a la presión de diseño externa (vacío). Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

•

Material de Construcción: Material of Construction El formato solicita el uso de acero al carbono como material principal de construcción. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.6.

•

Espesor de Corrosión: Corrosion Allowance Indique el espesor de corrosión permitido para las partes de acero al carbono; pera el acero inoxidable no se indica un valor. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL •

Aislamiento Térmico (S / N): Thermal Insulation (Y / N) El formato solicita aislamiento térmico (por conservación de calor) para el regenerador. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.6.

•

Espesor del Aislamiento Térmico: Thermal Insulation Thickness Indique el espesor requerido para aislamiento térmico. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

•

Incluir Sistema de Manejo del Quemador (S / N): Include Burner Management System El formato solicita que el vendedor incluya en su alcance el BMS.

•

Instrumentación Requerida: Instrumentation Required El formato contiene los tipos mínimos de instrumentos según la Figura 23; pero es requerido que los tipos y cantidad estén acordes con el requerimiento del Proyecto, consúltese a la Disciplina de Automatización y Control. Si es requerido, se indica la ubicación de los instrumentos con un esquema (no incluido en esta revisión del INEDON).

•

Tiempos de Residencia: Residence Times Indique los tiempos de residencia del glicol según el requerimiento del Proyecto. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

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Página 11: Diseños y Equipos Mecánicos Mechanical Design and Equipment

Filtros de Cartucho de Glicol Rico Rich Glycol Cartridge Filters •

Factor de Sobre Diseño de Flujo Flow Overdesign Factor El formato solicita un factor de sobre diseño de 110 % (× 1,10) sobre el flujo normal de operación. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.4.

•

Pérdida de Presión Máx. Permitida (Sucio / Limpio) Max. Pressure Loss (Dirty / Clean) El formato muestra la pérdida de presión máxima permitida indicada en este INEDON para la condición sucia y limpia del filtro. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.4.

•

Tipo de Elemento Filtrante Type of Filter Element El formato permite que el vendedor especifique el tipo de elemento filtrante, si no existe alguna información en las Bases de Diseño de Proyecto.

•

Presión de Diseño: Design Pressure Indique la presión de diseño requerida para el filtro. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

•

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño requerida para el filtro. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

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Tamaño de Partícula Retenida: Particle Size to be Retained El formato solicita una retención de partículas líquidas mayores de 10 μm. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.4.

•

Eficiencia de Retención de Partículas: Particles Retention Efficiency El formato solicita una retención de partículas líquidas mayor de 99 %. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.4.

•

Material de Construcción: Material of Construction El formato solicita el uso de acero al carbono como material principal de construcción. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.4.

•

Espesor de Corrosión: Corrosion Allowance Indique el espesor de corrosión permitido para las partes de acero al carbono. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Aislamiento Térmico (S / N): Thermal Insulation (Y / N) Indique si se requiere aislamiento térmico (por conservación de calor) para el filtro. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

•

Espesor del Aislamiento Térmico: Thermal Insulation Thickness Indique el espesor requerido para aislamiento térmico. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL •

Instrumentación Requerida: Instrumentation Required El formato contiene los tipos mínimos de instrumentos según la Figura 19; pero es requerido que los tipos y cantidad estén acordes con el requerimiento del Proyecto, consúltese a la Disciplina de Automatización y Control. Si es requerido, se indica la ubicación de los instrumentos con un esquema (no incluido en esta revisión del INEDON).

Filtros de Carbón Activado de Glicol Rico Rich Glycol Active Carbon Filter •

Factor de Sobre Diseño de Flujo Flow Overdesign Factor El formato solicita un factor de sobre diseño de 110 % (× 1,10) sobre el flujo normal de operación. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.5.

•

Pérdida de Presión Máx. Permitida (Sucio / Limpio) Max. Pressure Loss (Dirty / Clean) El formato muestra la pérdida de presión máxima permitida indicada en este INEDON para la condición sucia y limpia del filtro. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.5.

•

Tipo de Elemento Filtrante Type of Filter Element El formato permite que el vendedor especifique el tipo de elemento filtrante, si no existe alguna información en las Bases de Diseño de Proyecto.

•

Presión de Diseño: Design Pressure Indique la presión de diseño requerida para el filtro. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL •

Temperatura de Diseño: Design Temperature Indique la temperatura de diseño requerida para el filtro. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, DTI.

•

Material de Construcción: Material of Construction El formato solicita el uso de acero al carbono como material principal de construcción. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.5.

•

Espesor de Corrosión: Corrosion Allowance Indique el espesor de corrosión permitido para las partes de acero al carbono; pera el acero inoxidable no se indica un valor. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto.

•

Aislamiento Térmico (S / N): Thermal Insulation (Y / N) Indique si se requiere aislamiento térmico (por conservación de calor) para el filtro. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

•

Espesor del Aislamiento Térmico: Thermal Insulation Thickness Indique el espesor requerido para aislamiento térmico. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

•

Instrumentación Requerida: Instrumentation Required El formato contiene los tipos mínimos de instrumentos según la Figura 20; pero es requerido que los tipos y cantidad estén acordes con el requerimiento del Proyecto, consúltese a la Disciplina de Automatización y Control. Si es requerido, se indica la ubicación de los instrumentos con un esquema (no incluido en esta revisión del INEDON).

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N)

Página 12: Diseños y Equipos Mecánicos Mechanical Design and Equipment

Bombas de Glicol Pobre Lean Glycol Pumps •

•

Tipo de Bombas Type of Pumps El formato solicita bombas de desplazamiento positivo. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.9. Factor de Sobre Diseño de Flujo Flow Overdesign Factor El formato solicita un factor de sobre diseño de 120 % (× 1,20) sobre el flujo normal de operación. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.9.

•

Presión de Descarga Discharge Pressure Indique la presión de descarga estimada para las bombas de glicol pobre. Referencias: BMP, Simulación del Proceso.

•

Consumo de Potencia Power Consumption El formato permite que el vendedor indique el consumo de potencia eléctrica.

•

Accionador (Eléctrico / Glicol / Gas) Driver (Electric / Glycol / Gas) El formato solicita un accionador (motor) eléctrico para las Bombas de Glicol Pobre. Referencias: Bases de Diseño el Proyecto.

•

Potencia / Voltaje / Fase / Frecuencia "Power / Volts / Phase / Freq. Consulte a la Disciplina de Ingeniería Eléctrica. Referencias: Bases de Diseño el Proyecto.

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Amortiguador de Pulsaciones (S / N) Pulsation Dampener (Y / N) El formato solicita el amortiguador de pulsaciones para las Bombas de Glicol Pobre. Referencias: Bases de Diseño el Proyecto.

•

Incluir Filtro Tipo 'Y' en la Succión (S / N) Include 'Y' Filter at Suction (Y / N) El formato solicita filtros tipo “Y” en la succión de las Bombas de Glicol Pobre. Referencias: Bases de Diseño el Proyecto.

•

NPSH Disponible NPSH Available Indique el valor estimado del NPSH disponible para las Bombas de Glicol Pobre.

•

NPSH Requerido NPSH Required El formato permite que el vendedor indique el valor.

•

Margen de Seguridad entre NSPHA y NSPHR Safety Margin between NSPHA & NSPHR El formato muestra el margen de seguridad indicado en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.9.

•

Instrumentación Requerida: Instrumentation Required El formato contiene los tipos mínimos de instrumentos comúnmente asociados a las bombas de desplazamiento positivo.

Columna del Regenerador de Glicol Glycol Regenerator Column •

Tipo de Empaque Type of Packing El formato permite que el vendedor indique el tipo de empaque.

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Relación de Reflujo Recomendada Recommended Reflux Ratio El formato muestra el valor recomendado en este INEDON. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.6.

•

Extractor de Niebla (S / N): Mist Extractor (Y / N) El formato solicita el uso un extractor de niebla. El tipo puede ser especificado por el vendedor. Referencias: este INEDON.

•

Tamaño de Partícula Retenida: Particle Size to be Retained El formato solicita una retención de partículas líquidas mayores de 5 μm. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.6.

•

Eficiencia de Retención de Partículas: Particles Retention Efficiency El formato solicita una retención de partículas líquidas mayor de 99 %. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.6.

•

Material de Construcción: Material of Construction El formato solicita el uso de acero inoxidable como material principal de construcción. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Sección 12.1.6.

•

Espesor de Corrosión: Corrosion Allowance El espesor de corrosión no aplica para el acero inoxidable.

•

Aislamiento Térmico (S / N): Thermal Insulation (Y / N) El formato solicita aislamiento térmico (por conservación de calor) para la columna. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos, Sección 12.1.6.

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•

Espesor del Aislamiento Térmico: Thermal Insulation Thickness Indique el espesor requerido para aislamiento térmico. Referencias: Bases de Diseño del Proyecto, Lista de Equipos.

•

Instrumentación Requerida: Instrumentation Required La Columna del Regenerador de Glicol generalmente no tiene instrumentación asociada.

O)

Página 13: Esquema Scheme El esquema mostrado en la HdD está basado en la Figura 9 y al final de la página están las notas siguientes: •

Alcance del Trabajo del Vendedor es mostrado dentro de las líneas segmentadas. Scope of Work of Vendor is shown within dashed lines.

•

El vendedor puede suministrar un esquema de la Unidad de Regeneración de Glicol según su estándar. Vendor can supply a scheme for the Glycol Regeneration Unit according to his standard.

El esquema es una propuesta y es revisado con el alcance del Proyecto. P)

Página 14: Requerimientos Generales General Requirements La página muestra los requerimientos generales de la Disciplina de Proceso y no solicitados en otra página. Si se considera conveniente, las otras Disciplinas de Ingeniería pueden incorporar en esta página sus requerimientos. En el lado derecho se muestran los tipos de ingenierías en las cuales se recomienda solicitar los documentos al vendedor, lo cual borrado antes de la emisión de la HdD.

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Q)

•

Ingeniería Conceptual (IC, CE).

•

Ingeniería Básica (IB, BE).

•

Ingeniería de Detalle (ID, DE).

Página 14: Notas Notes La página muestra las notas más comunes para la HdD. La nota más importante es la que indica los valores que tiene que garantizar el vendedor.

16.3.

Elaboración de las Hojas de Datos El INEDON “Diseño y Especificación de Equipos”, N° 903-P3100-P09-ADM906, muestra el procedimiento para la elaboración y revisión de las HdD según el Sistema de Gestión de la Calidad de inelectra.

17.

EVALUACIÓN DE LAS UNIDADES EXISTENTES La evaluación de una UDGG existente es generalmente realizada para saber si un cambio en el gas húmedo (flujo o composición) permite que se logre la especificación del gas seco. Verifique con el Cliente que no existen problemas operacionales en la UDGG, si este fuese el caso, se recomienda que dichos problemas sean corregidos antes de la evaluación, de lo contrario serán arrastrados en la evaluación y aumentará el tiempo requerido para reproducir los datos medidos en campo con un modelo de simulación.

17.1.

Información Requerida La información mínima requerida para la evaluación de una UDGG es: A)

Las hojas de datos o los planos mecánicos del vendedor en la emisión “como construido” o “conforme a obra”. Si inelectra realizó la Ingeniería de Detalle de la instalación, verifique si se dispone de los documentos en el archivo del Proyecto de dicha ingeniería; en el caso contrario, los documentos son solicitados al Cliente.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL B)

Nuevas condiciones de operación y las propiedades de los fluidos, por ejemplo, la composición, la presión, temperatura y flujos.

C)

Bases y Criterios de Diseño del Proyecto. Se requiere el documento del Proyecto original (en el cual se especificó la UDGG) y del nuevo Proyecto, si los documentos son diferentes. La comparación de los documentos permite conocer si los criterios fueron modificados.

D)

Confirme que los niveles de líquido, usados para control y el sistema de parada indicados en la hoja de datos, son los mismos que los configurados en la sala de control. El Cliente puede haber cambiado los niveles originales por conveniencia y el cambio puede no haber sido oficializado en algún documento.

E)

Los datos operacionales de la Unidad son provistos por el Cliente o levantados por el personal de inelectra (revise el alcance del Proyecto); dichos datos son obtenidos registrando los valores de los diferentes instrumentos en un periodo de tiempo corto y asegurando que no existan cambios operacionales significativos, por ejemplo una parada.

F)

Registre la posición de la válvula de control en la línea de suministro de gas combustible hacia el quemador del Regenerador de Glicol. Si no existe una indicación en la sala de control, haga un estimado de la apertura de manera visual. Si la válvula está completamente abierta, esto significa un diseño deficiente o un problema operacional.

G)

Solicite que el Cliente confirme la calibración de los instrumentos.

H)

Solicite que el Cliente le informe cuando se realizó por última vez una limpieza de los intercambiadores de calor y del tubo de fuego del Regenerador de Glicol. El ensuciamiento de estos equipos afecta la transferencia de calor y por ende las temperaturas medidas.

I)

Solicite que el Cliente suministre un análisis del contenido de agua en el gas seco como mínimo, esto es aplicable en los casos donde el Cliente no dispone de una medición en línea del contenido de agua en el gas seco. Para el gas húmedo, se puede hacer una estimación por saturación con las condiciones de presión y temperatura en la sección de separación de la Torre Contactora Gas/Glicol.

J)

Verifique si existen válvulas de desvío abiertas para las válvulas de control o los equipos.

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K) 17.2.

Solicite un análisis de pureza del glicol pobre; si está degradado, tampoco podrá reproducir a cabalidad el comportamiento de la UDGG.

Evaluación con un Modelo de Simulación Un modelo de simulación es elaborado con la información obtenida, donde el detalle de los internos de la Torre Contactora Gas/Glicol puede ser un punto clave para reproducir el contenido de agua en el gas seco. El primer paso en el modelo de simulación es reproducir los datos medidos en campo y luego hacer los cambios operacionales requeridos por el Cliente (por ejemplo, un aumento del flujo de gas húmedo o un cambio en su composición) para verificar si los equipos existentes permiten obtener la especificación del gas seco. En ensuciamiento en los equipos de intercambio de calor no se puede medir y para reproducir los valores de temperatura medidos en campo, es posible que se requiera ajustar el factor de ensuciamiento usado en la simulación. Si la simulación indica que no se puede obtener la especificación del gas seco, se recomiendan evaluaciones adicionales como: A)

El cambio de los platos de burbujeo por relleno estructurado en la Torre Contactora Gas/Glicol para permitir un flujo de gas mayor. Esto requiere la validación del vendedor del empaque.

B)

El aumento del flujo de glicol pobre hacia la Torre Contactora Gas/Glicol; pero esto está limitado por la capacidad de las Bombas de Glicol Pobre.

C)

El aumento de la concentración del glicol pobre (disminución del contenido de agua) para lograr una mejor deshidratación del gas. El cambio es limitado por las condiciones de operación del Regenerador de Glicol, la temperatura no puede ser elevada a un punto que descomponga el glicol y el suministro de gas combustible hacia el quemador es limitado principalmente por la válvula de control.

D)

La adición o aumento de gas de despojamiento para mejorar la concentración del glicol pobre.

E)

La reducción del flujo de glicol hacia el Regenerador de Glicol permite que el fluido tenga un mayor tiempo de residencia y se pueda evaporar más

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL agua y por ende mejorar la concentración del glicol pobre; pero es difícil de simular con los programas comerciales disponibles en inelectra. El resultado de las evaluaciones puede originar la recomendación de cambios en los equipos o de operación. 18.

REFERENCIAS Leyenda de la ubicación de las referencias:



Biblioteca de Especializada de inelectra.



Directorio de Instrucciones de Trabajo en el servidor de inelectra Panamá, S. A.



Subscripción IHS para acceso a las Normas Internacionales a través de la página de intranet de la Biblioteca de Especializada. Intranet de Procesos.

[1]

ANSI/API Recommended Practice 13J (ISO 13503-3:2005). Testing of heavy brines. Fourth edition, May 2006. 

[2]

API Specification 12GDU. Specification for Glycol-Type Gas Dehydration Units. First Edition, December 1990. 

[3]

ASME CSD-1-2009. Controls and Safety Devices for Automatically Fired Boilers. 

[4]

ASTM D 1142 – 95 (Reapproved 2006). Standard Test Method for Water Vapor Content of Gaseous Fuels by Measurement of Dew-Point Temperature. 

[5]

Campbell, J. M. Gas Conditioning and Processing. Volume 2: The Equipment Modules. Campbell Petroleum Series, April 1989.

[6]

Coldfinger® Processs. Comart, Gas Conditioners International Co.

[7]

Encyclopædia Britannica.

[8]

Flow of Fluids Trough Valves, Fittings, and Pipe. Crane Co. 1988.

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GUÍA PARA LA ESPECIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL [9]

GPSA – Engineering Data Book. Volume I. 11th Edition – FPS, 1998.

[10] Huffmaster, M. A. Gas Dehydration Fundamentals Introduction. Laurance Reid Gas Conditioning Conference 2004.  [11] Kohl, A., Nielsen, R. Gas Purification. Fifth Edition, 1997. Gulf Publishing Company. [12] Perry’s Chemical Engineers’ Handbook. 8th Edition. McGraw-Hill. 2007. [13] Society of Petroleum Engineers. Petroleum Engineering Handbook. Third printing, Feb. 1992.

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ANEXO 1 – ARCHIVO

DE

SIMULACIÓN

DE

PRO/II® (VERSIÓN 8.3)

(903-HM120-P09-GUD-086-1.prz)

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Información sobre la simulación en PRO/II®. A)

La pseudocorriente D1 obtenida del Regenerador de Glicol es usada como medio de control para el Condensador del Reflujo del Regenerador de Glicol. La temperatura de la corriente D2 en la salida del lado caliente debe ser igual o menor que la temperatura de corriente 19 en la salida del vapor de agua para garantizar que el Condensador haya sido especificado correctamente.

B)

Las corrientes D1 y D2 deben ser eliminadas mientras se realizan ajustes a la simulación con condiciones diferentes, por ejemplo la composición del gas húmedo o las temperaturas de operación. Luego de obtener los parámetros dentro de especificación, se recomienda añadir las corrientes D1 y D2 para realizar el control descrito anteriormente.

C)

Si los cambios realizados en la simulación difieren mucho de los valores usados como ejemplo (incluyendo los estimados en las corrientes de glicol), es posible que el usuario deba primero “desconectar” algunas corrientes para luego volver a conectarlas y ejecutar de nuevo la simulación. Ejemplos:

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•

Corriente (24) de glicol pobre que entra a la Torre Contactora Gas/Glicol:

•

Corriente (10) de gas de despojamiento hacia el Regenerador Glicol, es recomendable lograr los primeros estimados sin el gas despojamiento y añadirlo si es requerido para mejorar concentración del glicol pobre y por ende disminuir el contenido agua en el gas seco.

•

Corriente (25) de glicol para reposición, es recomendable lograr los primeros estimados esta corriente y luego conectarla a la succión de la bomba.

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ANEXO 2 – ARCHIVO

DE

SIMULACIÓN

DE

ASPEN HYSYS® (VERSIÓN 2006)

(903-HM120-P09-GUD-086-2.zip)

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ANEXO 3 – FORMATO

DE HOJA DE DATOS DE PROCESOS PARA LAS DE DESHIDRATACIÓN DE GAS CON GLICOL

UNIDADES

(903-HM120-P09-GUD-086-3.xlsx)

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