Operacion Plantas Procesamiento de Gas Natural

OPERACIÓN DE PLANTAS DE PROCESAMIENTO DE GAS NATURAL Ing. Jessica Gómez Pocomucha – Especialista 2 GERENCIA DE FISCALIZACIÓN DE GAS NATURAL División de Producción, Procesamiento y Transporte [email protected]

Contenido 1. 2. 3.

Cadena de valor del Gas Natural ¿Qué es el Gas Natural? Procesamiento del Gas Natural – – – –

4. 5. 6. 7.

Acondicionamiento Recuperación de Hidrocarburos líquidos Proceso de Fraccionamiento de LGN Estabilización del condensado

Productos del Gas Natural Vista de las Plantas de Gas de Camisea Proceso de Licuefacción de Gas Natural Composición típica del Gas Natural

Cadena del gas natural

¿Que es el gas natural? • El gas natural es una mezcla de hidrocarburos gaseosos que se encuentra frecuentemente en yacimientos fósiles, noasociado (solo), disuelto o asociado (acompañando al petróleo) o en depósitos de carbón.

Clasificación del Gas Natural • Gas Dulce: Es aquel que no contiene sulfuro de hidrógeno. • Gas Agrio: Contiene cantidades apreciables de sulfuro de hidrógeno y por lo tanto es muy corrosivo. • Gas Rico: (Húmedo) Es aquel del que puede obtenerse cantidades apreciables de hidrocarburos líquidos. No tiene nada que ver con el contenido de vapor de agua. • Gas Pobre: (Seco) Esta formado prácticamente por metano.

Composición del Gas Natural

N2 CO2 H2S C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+

Composición del Gas Natural

Composición del Gas Natural

N2 CO2 C1 C2

UPGN

C3 C4 C5 C6 C7+

Gas Residua lo pobre

LGN

N2 CO2 H2S C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+

N2 CO2 C1 C2

Gas residual o pobre

Etan o

UPGN

C3 C4 C5 C6 C7+

LGN

N2 CO2 H2S C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+

N2 CO2 C1

UPGN

Gas Resid ual

C2

Etano

C3 C4

GLP

C5 C6 C7+

C5+

Selección del Proceso • Dependerá: – Composición del gas – Presión disponible del gas – Recuperación de Líquidos deseados

Procesamiento del Gas Natural

C1 C2

GAS NATURAL SECO

GNL

C3 C4 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+

Planta de Separación

GLP

GAS NATURAL LGN Acondicionamiento (Remoción de H2S, H2O, CO2)

Planta de Fraccionamiento

C3 C4 C5 C6 C7+ C5 C6 C7+ GASOLINA NATURAL

Acondicionamiento del Gas Natural •

Conjunto de procesos a los que se somete el gas a fin de extraer los contaminantes y/o satisfacer las especificaciones de seguridad, del mercado o los procesos subsecuentes a los que el gas será sometido.

Acondicionamiento del Gas Natural • Las especificaciones más frecuentes están relacionadas a: – – – –

% compuesto de azufre. % de CO2. Contenido de H2O o punto de rocío del agua. Poder calorífico.

Procesos: • Remoción de gases ácidos • Deshidratación • Remoción de Mercurio

Remoción de gases ácidos • Se denominan gases ácidos al H2S y al CO2, por formar una solución de caracteristicas ácidas en presencia de agua. • La remoción del CO2 se hace principalmente: – Para controlar el poder calorífico del Gas Natural. – Para evitar la formación de hielo seco o CO2 sólido en los flujos de gas que serán sometidos a procesos criogénicos.

Remoción de gases ácidos • La extracción del H2S se realiza principalmente: – Por ser tóxico. – Disuelto en H2O es corrosivo al acero. • Métodos aplicables: – Sulfinol – Aminas: DEA, MDEA( Ver diagrama)

Diagrama típico de la remoción de gases ácidos

Deshidratación del Gas natural • Consiste en remover el agua del gas natural para evitar el congelamiento en la línea de proceso. • TEG (Triethylene Glycol) es el solvente principal utilizado en la industria.

Deshidratación del Gas natural • TEG remueve significativamente el H2O del Gas Natural, sin embargo pequeñas cantidades de ésta (trazas) escapan al proceso. • Para asegurar que estas trazas no acompañen a la alimentación se utiliza Tamices moleculares .

Remoción del Mercurio • La extracción del mercurio, se realiza en la entrada de la alimentacion del gas natural, cuando se detecta en su composición la presencia de mercurio.

Recuperación de Hidrocarburos Líquidos •

Principales procesos para recuperación de Hidrocarburos Líquidos: – Refrigeración simple: Consiste esencialmente en el enfriamiento del gas de modo de promover el propano y los hidrocarburos más pesados. – Absorción refrigerada: Recuperación de los componentes pesados del gas a través de una absorción física promovida por el contacto del gas con un aceite de absorción. – Expansión Joule Thompson: LTS (Low temperature separator). Separación del 45% de hidrocarburos líquidos. Simple y barata. – Turbo expansión: Separación del 98% de propano, 100% de butano y más pesados

Proceso de Fraccionamiento de Productos típicos de LGN

Estabilización del condensado • Separación de hidrocarburos livianos y producción de condensado suficientemente estable para su almacenamiento y su posterior utilización o procesamiento.

•C1/C2

Detalle del Sistema de Compresión

•C1 - C6

•C1 - C6 •H2O

Composición Gas

110 °F 1300 psig

Detalle - Deshidratación

Detalle del Proceso Criogénico GSP-SCORE

•C5,C6

Detalle •C3/C4

Diagrama de flujo del Procesamiento de Gas natural

110 °F Composición líquidos del gas natural

1285 psig

Detalle Detalle – Estabilización de condensado

Detalle

•C3+ •C6+

Productos del Gas Natural • Directos: metano, etano, propano, butano, gasolina natural

• Petroquímicos: – Etileno (polietileno, etilenglicol, cloruro de vinilo) – Amoníaco (úrea, nitrato de amonio, sulfato de amonio, fosfato de amonio) – Metanol (formaldehídos, ácido acético)

Planta de Separación de Gas Natural-Malvinas Planta de Fraccionamiento de LGN-Pisco

DESHIDRATACIÓN

Tamices Moleculares

DESHIDRATACIÓN

•7.5 tn/lecho •φ poro: 3 Å •Densidad: 46 lb/ft3 •Dew Point: -100 C

•TRIETILENGLICOL

Volver

ESTABILIZACIÓN DE CONDENSADO

PLANTA DE FRACCIONAMIENTO DE LGNPISCO

PLANTA DE FRACCIONAMIENTO DE LGN

Terminal de Embarque de la Planta de Fraccionamiento de LGN

Vista de los quemadores en la Plataforma

Vista aérea del Terminal

VOLVER

Área de Almacenamiento

Área de procesos

Planta Malvinas Agosto 2004 Capacidad Procesamiento UC: 440 MMSCFD UE: 25 000 BPD

Hornos de hot oil Capacidad Almacenamiento 12 000 BBLS

Ampliación de Planta Malvinas - Agosto 2008

Nueva área de Almacenamiento

Capacidad Procesamiento UC: 720 MMSCFD UE: 25000 BPD Capacidad Almacenamiento 20 000 BBLS

Nuevos Hornos de hot oil

Nueva área de procesos

VOLVER

Tanque esférico de LGN

Tanque de almacenamiento de productos

Planta Pisco - Agosto 2004 Capacidad Procesamiento UF: 50 000 BPD UDP: 25 000 BPD Capacidad Almacenamiento Unidades de procesos

Ampliación Planta Pisco setiembre 2008

Nuevo tanque esférico de LGN

842, 654 BBL

Nuevos tanques de almacenamiento de productos

Capacidad Procesamiento UF:35 000 BPD UDP:17 500 BPD Capacidad Almacenamiento 1’112,424 BBL

Nuevas unidades de procesos

Proceso de Licuefacción de Gas Natural

¿Qué es el GNL? • Es el mismo gas natural, pero en estado líquido. • La licuefacción reduce el volumen del gas natural en 600 veces su volumen original • Gas natural es más liviano que el aire. • No tiene olor, transparente, no tóxico.

GAS NATURAL C1 - METANO C2 - ETANO

LA LICUEFACCIÓN REDUCE EL VOLUMEN DEL GAS NATURAL 600 VECES SU VOLUMEN ORIGINAL

Gas Natural Licuado

ALMACENAMIENTO

TRANSPORTE

REGASIFICACION

Propiedades Físicas del Gas Natural Licuado • Gas natural enfriado a 256°F (-160°C) • La reducción en volumen al cambiar gas a líquido es de 600:1. • Líquido claro, no tóxico.

inodoro,

no

corrosivo

y

H H H

H

C

H H

H

C

H

H

C

H

H

H

H

C

H

H H H H

• Densidad: 0.47 gr/cc (3.9 lb/ gl).

C

H H H H

C

• Auto ignición: 540°C ( 1000°F ). Combustible seguro siempre que se utilice bajo sistemas de seguridad y protección ambiental.

H H

H

• Inflamabilidad: 5 a 15 % vol en aire.

H

C

H H

H H

C H

H

Proyecto de Exportación de LNG Planta Pampa Melchorita Instalaciones Marinas Campamento

Almacenamiento de LNG Adsorbedor de Carbón activado Unidad de Deshidratación del Gas Antorchas

Unidad de Retiro de Gas Acido (CO2) Unidad de Refrigeración y Licuefacción

Servicios Generales

Almacenamiento de Refrigerantes Generación Eléctrica

Unidad de Recepción delGas

Video de la Planta

Almacenamiento del LNG • Para el almacenamiento de LNG a baja presión, se utilizarán dos tanques de 130,000 m3 de doble pared y contenedor simple. • El uso de tanques de gran tamaño permiten reducir el número de tanqueros de LNG, minimizando así retrasos en los embarque por malas condiciones climáticas.

Tanques de Almacenamiento de LNG

Compresores del BOG

PROYECTO PAMPA MELCHORITA

Tanques de almacenamiento de GNL

VOLVER

Área de procesos

Puente caballete

Área de procesos

Tanque de almacenamiento de GNL

Izado de techo

Plantas de Procesamiento de Gas Natural en el Perú

Empresas que operan planta de Gas Natural •Empresa Graña y Montero •Procesadora de Gas Pariñas S.A.C. •Pluspetrol Peru Corporation •Aguaytía Energy

Relación de Unidades Operativas a Supervisar EMPRESAS

Empresa Graña y Montero Procesadora de Gas Pariñas S.A.C. Pluspetrol Peru Corporation

Aguaytía Energy

UNIIDADES OPERATIVAS Pta de Absorción Planta de Fraccionamiento

CAPACIDAD 40 MMPCS 2,000 BBLD 50 MMPCS

Pta Criogénica de GN Pta. Procesamiento de Gas

440 MMPCS

Pta. Fraccionamiento de LGN

50, 000 BBLD

Pta. Procesamiento de Gas Pta. Fraccionamiento de LGN

65 MMPCS 4,400 BBLD

Composición típica del Gas Natural en el Perú GAS NO ASOCIADO COMPONENTE N2 CO2 C1 C2 C3 i-C4 n-C4 i-C5 n-C5 C6 Benceno C7 C8 C9 C10 H2O

CAMISEA 0.51 0.53 83.39 9.49 3.39 0.46 0.88 0.30 0.28 0.28 0.01 0.18 0.11 0.03 0.01 0.14

GAS ASOCIADO L O TE Z - 2B 0.2796 1.2703 86.3218 5.6168 3.0423 0.9022 1.2519 0.5093 0.3113 0.4945

L O TE V I 0.2294 0.3060 87.1112 6.3257 3.0128 0.8102 1.1895 0.4864 0.2978 0.2310

L O TE X 0.1541 0.5320 90.2791 4.0699 1.8627 0.7231 0.9068 0.4980 0.3007 0.6736

G MP 0.4477 0.4393 85.2500 6.3681 3.6630 1.0753 1.3753 0.5606 0.3138 0.5069

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Productos obtenidos del Gas Natural en el Perú PRODUCTO Gas Natural Seco

Aguaytía

GMP

PGP

Malvinas

X

X

X

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X

X

X

X

X

Propano Saturado Butano Saturado GLP

X

X

HAL Gasolina Natural

X X

X

Diesel

X

LGN Solvente

Pisco

X X