Limpieza del gas natural

LIMPIEZA DEL GAS NATURAL. I nt egrant es Mar coAnt oni oAcevedoRodrí guez Os carBet ancurMi r anda Oct avi oLópezMat í as  Adri ánBení t ezRos ari o JoséEduar doVar aGo Gonz ál ez

I. Separación (Deshidratación y Separación de Líquidos) II. Tratamiento (Separación de S, N2, CO2, etc..)

SEPARACIÓN DE LÍQUIDOS  EL GN a sair de po!o tiene entre sus co"ponentes presencia de #$ua y %entanos. Dicha a$ua pro&oca a 'or"ación de hidratos *a+o condiciones de ata presión, *a+a te"peratura tur*uencia y presencia de a$unos hidrocar*uros pesados, y os C "as pesados (C-), se condensan a o ar$o de os ductos. %or esta ra!ón es i"prescindi*e a necesidad de deshidratar y ei"inar os C íquidos antes de inyectaros a os $aseoductos.

Deshiratación Consiste en a ei"inación de a$ua sea en estado &apor o íquido. E hecho de e&itar a 'or"ación de hidratos es e&itar que estos taponeen as tu*erías, &/&uas, o cua hace que e di/"etro de a tu*ería no se redu!ca y por ende no a'ecte a capacidad de 'u+o de transporte. %or otro ado ayuda ta"*i0n a e&itar a corrosión interna de a tu*ería y equipos ya que e a$ua contiene 2S y1o CO2.

PROCESOS DE SEPARACION DE AGUA

Procesos de Deshidratación con Glicol

Deshidratación Por Enfriamiento Directo

•Proceso Unitario

• Operación Unitaria

Separación de Agua por Absorción y Adsorción

•Procesos Unitarios

Deshidratación Por Compresión y Enfriamiento • Proceso Unitario

%OCESOS DE DES3D#4#C35N Los "as utii!ados son6   #*sorción   #dsorción

En'ria"iento directo Co"presión y En'ria"iento 



PROCESO DEABSORCION Procesos de Deshidratación con Glicol EsunprocesodeAbsorci ónquec onsi st e en “ absorber el vapor de agua” en cont racorr i ent e con una sol uci ón de Gl i coldeal t a concent raci ón. ElGl i colri coenvapordeaguaesenvi ado aunacol umna f racci onador adondesu concent raci ón aument a a condi ci ones at mosf éri cashast a400° F. EL Gl i colregener ado pasa l uego a un agot ador en cont r acorr i ent e con un flui dodeagot ami ent oóst ri ppi ng,donde elGl i colal canza ni vel esde99. 98%peso, dondees t eGl i colal t ament ec oncent rado fluye a t ravés de un i nt ercambi ador hast aunabombaderec i rcul aci ón.

PROCESOSDEADSORCI ÓN Laadsor ci ónquí mi c a:oadsor c i ónac t i vadaeselresul t adode l a i nt eracc i ón quí mi ca ent re el sól i do y l a sust anci a adsorbi da.Es gr ande el cal or l i berado.Elproc eso es i rr evers i bl e debi do a que l a sust anci a ori gi nalsuf re un cambi oquí mi co.  La a dsorc i ón f í si ca:esun f enómenof áci l ment erevers i bl e l l amada adsor ci óndeVanderWaal s,eselresul t adodel as f uerzasi nt ermol ecul ar esdeat r ac ci ónent rel asmol écul asde unsól i doydel a sust anci aadsorbi da.Est et i podeadsor ci ón noes t áconfinadaal os gasessi not ambi én al osl í qui dos. I ndust ri al ment e seusa est et i po por que sebasan en su reversi bi l i dadpar arec uperaci ón deladsor bent e yvol vera ut i l i zar l o.   Adsor bent es Sól i dos:Los pri nc i pal es adsor bent es de uso general en l ai ndust ri adelprocesami ent odelgasnat ur al son:Sí l i cagel ,Tami cesMol ecul aresyMembr anas. 

PROCESOSDEDESHI DRATACIÓN PORENFRI AMI ENTO DI RECTO

El ef ec t o Joul eThompson es l a base de f unci onami ent odel os procesosdesepar aci ón a baj as t emper at ur a, aprovec hando l a el evada presi óndelgasal asal i dadelpozo,par aprovocar l a expansi óndelgas,previ ament esepar adodel os l í qui dos,demaner a dedi smi nui rsut emper at ur a hast a un val or i nf eri or a l a de f ormaci ón de hi dr at osl ogr ándosesu f ormaci ón cont rol ada,su separ aci ónyqueelgasdi smi nuyasucont eni doen aguahast al osval oresdeseados.

 DESCRIPCIÓN DE PROCESO: Elflui do delpozo ent r a alsepar ador pri mari oaal t apresi óndonde seproduce l aseparaci óndedosf asessal i endoporl a Vezobt eni doelgasseco,est epasa part ei nf eri orel l í qui doyporl apart eUna, porun si st ema de medi ci ón de caudal , superi orelgashúmedo. regul ándosesusal i dahaci aelgasoduct o cont rol andol a pres i ón delsepar adorde baj at emper at ur amedi ant e unavál vul a, quedebeest aracondi ci onadaal apres i ón delgasoduct o. ( Lat emperat uradelgas no debe ser menor nunca a l a de f ormaci ón de hi drat os ant es de su Est e gas, pre vi oi nt erc ambi o cal óri coexpansión). suf reunaexpansi ón adi abát i caat ravés de l a vál vul a regul adora de pres i ón , baj ando su t emper at ur a a ni vel es i nf eri oresaldel af ormaci óndehi dratos. De est af ormasel ogr aquel oshi dr at os preci pi t enalf ondodelseparador donde elagua cont eni da en l a mol écul a del hi dr atoesseparada.

PROCESOSDEDESHI DRATACI ÓN PORCOMPRESI ÓN YENFRI AMI ENTO

Est eprocesor eal i zatant ol aseparaci ón deagua ( deshi drat aci ón)y l a separaci ón de condensados C5+,provoc andol ac ondensaci óndevaporde agua eHC pesadosmedi ant eapl i caci ón desi st emasde “ compresi óny enf ri ami ent o” .A el evadaspresi ones sef avorec el acondensaci óndeagua. ✓

Est aoper aci ónrequi er edeun agent equei nhi ba l a f ormaci ón de hi drat os al reduci rse consi derabl ement el a t emperat ur a del gas. El agent e masapt o es elEt i l eno Gl i col :sol uci ones concent radasde70% sonmuy hi groscópi casybaj o punt odecongel ami ent o. ✓

DESCRIPCI ÓN DEPROCESO: •Elgasent raalseparadordel í qui dosdebaj apresi ón para l uego i ngresar a un si st ema de compresi ón y post eri orment e serenf ri ado con ai re a t emperat ura l i gerament esuperi oral aat mosf éri ca. •Est efluj oenf ri ado,pasaaunseparadordeal t apresi ón dondeseret i enen l oscondensados.Elgassal i ent epor elt opedees t eseparadores mezc l adoc onunasol uci ón deGl i coldondeesenvi adohaci aun i nt ercambi adorde cal orgasgasyl uegopasaraunsi st emac hi l l er . •En elc hi l l er( enf ri ador) elgaspropanoseusa para enf ri arelgasat emperat uras debaj odelpunt oderocí o. Luego,enunseparadordeal t apresi ónse separanl as f asesresul t ant es.

PROCESOS DE !RA!A"IEN!O

Procesos de Desulfuración

•#u$ica y %$sica

Separación de Azufre

Lavado de Gases Licuados

•Con Soda Ca&stica

Separación de C!

•Gas Acido y Dulce

•A'sorción %$sica

•Procesos de Endulzaiento

• A'sorción #u$ica

Procesos con Aminas

•Proceso Gir'otol

Uso de e'ranas y !aices "oleculares

PRESENCI ADEAZUFREEN GN Elazuf re es t á present e en elGN conf ormandocompuest os sul f ur ados orgáni cos e i norgáni cos que t i enen propi edadesnegat i vascomoef ect os corrosi vosyt oxi ci dad.

PROCESOSDEDESULFURACI ÓN QUÍ MI CA: Est e proceso rebaj a el cont eni do de azuf reol a corr osi vi dad si n reduci rel cont eni dodeazuf re: La vado de Gasescon di sol uci ones de  Ami nas( ProcesoGi rbot ol ) . La vado de Gases Li cuados con Soda Caúst i ca. En dul zami ent o de Gas

PROCESO“ GI RBOTOL” :

Esunpr oceso de Absorci ón queconsiste en a'sor'er el containante ()S CO) para reo*erlo del GN y +ases de re,ineria Re finer í aLosgases

áci dosreacci onan con ci ert assol uci onesde  Ami nas acuosas y f orman compuest os que puedendest rui rseporcal ent ami ent o. Lasol uci óndeAmi naacuosat i eneunaal t a capaci dad de Absorci ón de gases áci dos durant el asreacci onesquí mi casmi ent ras se ej er za una muy baj a presi ón de vapor de equi l i bri osobrel osgases

LAVADO DEGASESLI CUADOSCON SODACAUSTI CA

Est e proceso se usa para el i mi nar l os compuest osazuf radosqueest ánpresent es en l os product os l i geros y bl ancoscoo: ()S- ercaptanos al.uilo,enoles-etc

li+eros-

CO )-

tio,enoles-

La mayorí a de product os l i vi anos del pet ról eo requi erenpri meroun l avadoc aúst i coyesavecesel úni cot rat ami ent o.A l asgasol i nasde dest i l aci ón y de c raqueo normal ment e se l es l ava con soda i nmedi at ament ealsal i rdel auni daddedest i l aci óno deconver si ón respec t i vament e.Lar emoc i óndeH2S omer capt anoseselmasf rec uent e.

TRATAMI ENTO“ MEROX”:  Lap resenc i adecont ami nant esenl osr eservor i osdeGN o pet ról eo, j uegan un papel i mport ant e dur ant el os procesosi ndust r i al esyaque semani fiest an con t odal a envergaduradesusef ect osnegat i vos. Asíporej empl o,l a presenc i adeazuf reenl osHC’ sl í qui dospr oveni ent es de di c hoGN opet ról eomani fiest anpr obl emasdec orrosi ón, ol or , carac t erí st i c as pobr es de combust i ón y agent e desact i vadorde cat al i zadores.  El proceso "ERO/ es un proceso catal$tico de trataiento de (C

.ue consiste en con*ertir los ercaptanos en productos enos indesea'les coo disul,uros- lla0ndose este proceso de 1Endulzaiento23

PROCESO CAUS!ICO DE ENDU45A"IEN!O

PROCESOS DESEPARACI ON DECO2 Seempl eapararemovercont eni dodevapordeaguayCO2delGN o gases asoci ados para reuni r especi ficaci ones en l as t uberí as de pl at af ormasmarí t i masyt erres t resdeproducci óndeGN. Est esi st emasdemembranas“ Separex”essi mpl e,elsi st emade secador equi eremí ni mapart emovi bl es.Lacargadegasmi xt or i co enCO2pasasobrel amembranapol i méri caaal t apresi ón,elcual l a separaendoscorri ent es. CO2yH2S yVapordeH2O penet ran at r avésdel acol ec ci ónde membr anasj unt assobreell adodepenet raci ón debaj apresi ón. Met ano,et ano y ot ros HC y ni t rógeno enri queci do en elgas resi dualdeal t apresi ón. La rec uper aci ón de HC puedesert an al t a como 99% para un di seño de dos et apas y 95% para una et apa si n compresi ón, dependi endodel ac omposi ci ón del ac ar ga,ni vel es de presi ón, con,i+uración del sistea y reo*iendo el producto3

 PROCESOS DE SEPARACIÓN DE  NITROGENO

Elni t rógenoesunodel osgasesqueconf recuenci a est ápresent e enelGN,hast aencont rarseenci ert os casosencant i dades apreci abl esqueporcost ode oport uni dadbri ndanl aposi bi l i dadde suuso comerci al . Porot rol ado,est egasi nert eact úacomoagent e di l uyent ehast a elpunt odequi t ar l ealgassuval or comerc i al( sehanvi st oc asosde pozosoreservori os quehansi doc err adosport eneral t oc ont eni do de nitrógeno). El“ GasSeco”( GNS)poseeunacar act erí st i ca i mport ant ec omerci alcomo c ombust i bl e que esel “ PoderCal orí fico” ,yl aremoci óndelni t rógeno debedeserremovi daalmí ni mo.

USO DE MEMBRANASYTAMI CES MOLECULARES Son l os cri st al es si nt éti cos de zeol i t a, al umi ni o si l i cat os met ál i cos, porosos. Las “ j aul as” de l as cel das cr i st al i nas pueden at r apar l a mat eri a adsorbi da, si endo eldi ámet ro de l os c ami nos de pasaj e,cont rol adoporl acomposi ci óndel cr i st al ,elqueregul aelt amaño delas ol6culas .ue pueden penetrar o .uedar e7cluidas3

Puedenasíseparardeacuer doalt amaño mol ecul ar,perot ambi én poracuer doa l apol ari daddel asmol écul asyelgr ado de no sat uraci ón.Son est abl es hast a 700°Cys eregener anpor cal ent ami ent o ent re200y400° C.Sonext remadament e ávi dos de agua.Se ut i l i zan en t orres paraprocesosdesecadodegases.