punto de rocio

INTRODUCCION El punto de rocío de hidrocarburo en Gas Naturales un parámetro importante de calidad, estipulado en especificaciones contractuales a través de la red de suministro, desde productores hasta consumidores finales, pasando por empresas transportadoras y distribuidoras. En consecuencia, un exacto monitoreo de temperatura de punto de rocío de hidrocarburo en gas natural, es importante para mantener la calidad y la integridad del gas como así  también para cumplir con los acuerdos. El punto de rocío de hidrocarburo es la temperatura a la cual el hidrocarburo comienza a condensarse cuando el gas natural es enfriado a presión constante y en consecuencia deja de ser totalmente gaseoso En muchos casos el evitar la formación de tales líquidos en gas natural es muy importante. Por ejemplo: En las cañerías de transporte de gas la presencia de hidrocarburo líquido en combinación con trazas de vapor de agua llevan a la formación de hidratos como masa sólida. En condiciones de operación pueden ocasionar daños por impacto en los compresores y restringir y aún bloquear las cañerías. Algunos usuarios tienen necesidades críticas respecto al punto de rocío de hidrocarburo. La última generación de generadores con turbinas de gas diseñadas para baja emisión de Nox requieren al menos 28ºC de "supercalentamiento" - la diferencia entre el punto de rocío y la temperatura de entrega del gas a la entrada del sistema de premezcla. Si esto no se cumple, el efecto enfriador de la expansión del gas provoca la formación de líquido resultando el posible retorno de la llama desde la boquilla de ignición hacia la cámara de mezcla. Por otro lado, para el productor de gas natural, el control del punto de rocío de hidrocarburo puede resultar en un aspecto costoso del procesamiento del gas natural. Ya sea por los costos en recomprimir el gas luego del procesamiento como por la baja en el poder calorífico al extraerle los líquidos al gas natural. En consecuencia, resulta de interés para los productores monitorear y controlar las plantas reductoras de punto de rocío para mantenerlas dentro de límites ajustados minimizando los costos de pr oceso. Esto hace que se deba mantener el punto de rocío lo más próximo posible a los valores acordados o exigidos. Esto hace necesario medir el punto de rocío de hidrocarburo no solo en la etapa de producción sino también en las cañerías de transporte, en los puntos de transferencia, en la distribución y en grandes consumidores finales. Incluso, al incrementarse las redes de interco nexión entre paises hace necesario el control de la calidad del gas que se comercializa. Metodos para medicion de punto de rocio de hidrocarburo Manual, técnica visual con espejo frio Es el método más simple y ampliamente difundido para medición de punto de rocío de hidrocarburo. El instrumento posee una superficie metálica espejada dentro de una cámara presurizada con un visor de vidrio para permitirle al operario observar la superficie espejada. La superficie se puede enfriar por la expansión de CO2 controlada o por un enfriador de estado sólido "Peltier". El objetivo es detectar el primer indicio de condensación, pero esto puede ser extremadamente problemático debido a que los líquidos del gas natural forman una película virtualmente invisible.  También hay que proyectar la temperatura en el visor para observarla simultáneamente con el espejo. El enfriamiento debería hacerse lo más lento posible en la región donde debería hallarse el punto de rocío para mejorar la sensibilidad y repetibilidad de la medición. Ventajas: Bajo costo. Lo tr adicional y ampliamente difundido del método, Desventajas: Trabajo intensivo, alto costo operativo. Medición periódica. Subjetivo al operario que lo utilice. Ecuación de estado Los cromatógrafos para gas en línea son ampliamente utilizados. Ellos

proveen la composición de hidrocarburos hasta C6. Para utilizar la ecuación de estado para determinar el punto de rocío de hidrocarburo se requiere un análisis extendido para cuantificar los componentes más pesados. Las variaciones en C10 y superiores tienen un alto efecto en el punto de rocío de hidrocarburo. Para esto se requiere un cromatógrafo más complejo. Pero, a su vez, la extensión del análisis para obtener los componentes pesados reduce la frecuencia de las medidas. Ventajas: Al conocer los componentes contributivos a un alto valor de punto de rocío ayuda a determinar la causa. Se junta en un solo analizador varias funciones. Desventajas: La exactitud del análisis y en consecuencia del cálculo de punto de rocío de hidrocarburo depende en el uso correcto y frecuente de gases de referencia especiales. La frecuencia de los análisis es menor que con los analizadores en línea automáticos. Es un método indirecto de determinación del punto de rocío. Se requiere personal especializado. Alta inversión inicial y alto costo de operación. Determinación de la relación líquido a gas de una muestra de flujo enfriada  Técnicas de análisis de laboratorio pueden determinar el contenido de condensado en muestras de gas natural (ISO 6570). Esto implica el uso de separadores de alta eficiencia sumergidos en baños de agua de temperatura controlada, operando a temperatura fija, a la cual, la cantidad de líquido presente es determinado en relación al volumen controlado del flujo de la muestra (a presión constante). Tal técnic a de medición determina la cantidad de condensado que debería estar presente en una muestra de gas si se enfría a una cierta temperatura. Esta es una medición alternativa que especifica este aspecto de la calidad del gas más que el punto de rocí o de hidrocarburo. La dificultad de esta técnica en cualquier aplicación es que el análisis suministra un valor promedio a lo largo de varias horas. Ventajas: Es un método de medición dir ecto donde se han estipulado especificaciones contractuales a la relación líquido a gas (ISO 6570). Desventajas: Poco práctico para aplicaciones e instalaciones en campo. Alto costo. No mide el parámetro más común utilizado para controlar este aspecto de la calidad del gas.  Técnicas de análisis por promedio ll evan a lentas respuestas a cambios en el proceso. Medidor de punto de rocío por condensación óptica automático Varios medidores de punto de rocío automáticos por condensación óptica han sido diseñados para medición de punto de rocío de hidrocarburo en línea.  Todos trabajan en el en el principio fundamental de la medición de la medición directa de la temperatura a la cual comienza a formarse hidrocarburo líquido sobre l a superficie fría expuesta a la muestra a ser medida - por definición: el punto de rocío de hidrocarburo Las principales dificultades en efectuar tal medición están asociadas con dos características de la condensación del gas natural. Primero la apariencia incolora y la baja tensión superficial del líquido condensado lo hacen, a menudo, invisible al ojo humano e incluso a los sistemas opto-electrónicos requeridos en los equipos automáticos. Segundo, el gas natural tiene un espectro de potenciales componentes condensables que contribuyen a la formación de líquidos cuando se enfría el gas. Los componentes más pesados condensan primero que l os livianos. La condensación ocurre gradualmente a través de un rango de temperatura. La curva de la relación líquido a gas que muestra la región referida comunmente como "la cola del hidrocarburo" ilustra esta característica. Esto muestra que el punto de rocío teórico se define como la temperatura a la cual el primero de los componentes más pesados pasa de gaseoso a líquido. No obstante, este valor sería 20ºC o más por arriba del punto de rocío

medible donde la primera formación de condensado visible y por lo tanto detectable se produzca con significancia para productores, transportistas y usuarios finales. Se acepta, en la práctica, el tomar la extrapolación de la porción lineal de la curva para eliminar los efectos exagerados de la cola de hidrocarburo.  Todo analizador automático de punto de rocío debe permitirle al usuario ajustar la sensibilidad de la medición. Debido al efecto de condensación fraccionado, la repetibilidad y la sensibilidad de la medición se ven adversamente afectadas por la interrelación entre el flujo de la muestra y la velocidad de enfriado durante los ciclos de medición. En consecuencia, para conseguir un buen desempeño en la medición, toda técnica automática debería operar con un volumen de muestra fijo atrapado en la celda de análisis antes de iniciar cada ciclo de enfriamiento. La medición automática se ha mejorado con el desarrollo de tecnologías de medición especiales. Una de las más recientes es tecnología óptica "dark spot" utilizada por Michell Instruments en su sistema "CONDUMAX Hydrocarbon Dewpoint Analyzer". La técnica de medición "Dark Spot". Operando con una sensibilidad del orden de 1 ppm de condensado, el principio óptico "dark spot" es radicalmente diferente a cualquier otro instrumento de espejo frío. En esencia, el sistema CONDUMAX incorpora una pequeña cámara de presión y la c elda del sensor en un gabinete apto para campo con el sistema toma muestra cumpliendo funciones de manipuleo de la muestra junto con la unidad de control basada en microprocesador para el sistema administrador y de medición. La superficie óptica es semi-mate tratada con ácido con un cono en el centro. Un haz de luz roja visible es focalizado en la zona central, l a cual, en condiciones secas, refleja la mayor parte del haz formando un anillo de luz. La detección óptica está focalizada en la luz dispersa dentro del centro del anillo - la zona oscura (dark spot)-. Durante el ciclo de enfriado, como el hidrocarburo condensa sobre la superficie mate, sus propiedades ópticas son modificadas: la intensidad luminosa reflejada aumenta levemente mientras que, más significativo, es la dramática reducción de la intensidad de luz dispersa dentro de la región oscura (dark spot) Monitoreada a través de un lazo de fibra óptica, el cambio exacto de señal depende en la cantidad de condensado formado en la superficie reflectora, permitiendo que el usuario ajuste la sensibilidad del CONDUMAX según l os requerimientos. Más aún, la alta sensibilidad de detección de esta técnica supera los problemas asiciados con la medición co ntínua en línea. El sistema CONDUMAX atrapa un volúmen fijo de gas por cada ciclo de análisis eliminando los efectos del flujo y de la velocidad de enfriamiento y dando una fase líquida que es totalmente representativa del gas analizado. Esta flexibilidad le permite al CONDUMAX analizar la cantidad de c ondensado y la temperatura de punto de rocío. En el primero la superficie óptica es enfriada a una temperatura preestablecida por el usuario y se monitorea el cambio de la intensidad óptica. Este dato se interpreta como la relación líquido a gas en base a calibraciones periódicas. Ventajas: Medición directa y objetiva de gran sensibilidad y repetibilidad. Operación autónoma. No se requiere personal especializado de mantenimiento. Desventaja: Inversión inicial relativamente alta (aunque los costos operativos son bajos). CONCLUSIONES Como el proceso global de desregulación de la industria del gas natural continua, hace necesaria, para completar una legislación más estricta y la contínua mejora en la eficiencia del pr ocesamiento, una mejor, más exacta y efectiva forma de medir el punto de rocío de hidrocarburo. La combinación de un principio de medición fundamental con la alta sensibilidad y objetividad aportada por la técnica de "dark spot", han llevado

a que el CONDUMAX sea utilizado para c umplir una alta variedad de aplicaciones. Desde el control operativo y monitoreo de plantas de reducción de punto de rocío de hidrocarburo hasta trabajos de investigación ingenieril en reservorios de mejora de técnicas de extracción pasando por monitoreos fiscales de calidad de gas. RERERENCIAS · Bannell, J. L. K., Dixon A. G. and Davies T. P., "The Monitoring o f  Hydrocarbon Dewpoint", paper presented at the International Congress of  Gas Quality, Groningen, The Netherlands, 1986. · Benton, A. J., "Technology - Hydrocarbon Dewpoint", The Chemical Engineer, Issue 482, September 1990. · Benton, A. J., "Moisture Measurement in Natural Gas - An Assessment of the  Technical Requirements of this Industry", Proceedings of the Third International Symposium on Humidity & Moisture, 11-17, Volume 2, April 1998.

CONTROL DE PUNTO DE ROCIO DEL GAS: Click  sobre la imagen  para ampliar 

El proceso de Acondicionamiento del Punto de rocío del gas, consiste en el enfriamiento del mismo mediante refrigeración mecánica e inyección de MEG (mono-etilen glicol) para prevenir  la formación de hidratos. DARNELL y sus técnicos han participado en numerosos proyectos de Unidades de refrigeración mecánica, - incluyendo el proceso de estabilización del condensado y la gasolina producida, instaladas en Argentina, suministrando Ingeniería, Equipos y/o la Planta en condiciones "Llave en Mano": •

2 Unidades de 21 MMSCFD en Yacimiento La Chuchara, Provincia de Salta

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2 Unidades de 21 MMSCF en Yacimiento Trnaquitas, Provincia de Salta

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1 Unidad de 35 MMSCFD en Yacimiento Loma la Lata, Provincia de Neuquén

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1 Unidad de 35 MMSCFD en Yacimiento Cañadon Alfa, Provincia de Tierra del Fuego

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3 Unidades de 105 MMSCFD en Yacimiento Loma la Lata, Provincia de Neuquén

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1 Unidad de 35 MMSCFD en Yacimiento Aguarague, Provincia de Salta

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2 Unidades de 35 MMSCFD en

Planta de Acondicionamiento de gas, capacidad 32 MMSCFD, instalada en el  Yacimiento Agua Salada, Provincia de Río Negro - Argentina - equipada con sistema "DOUBLE CIRCUIT OF MEG UNIT".Filtro/coalescdor gas de ingreso y patín de  proceso -

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Planta de Acondicionamiento de gas, capacidad 71 MMSCFD instalada en el  yacimiento Las Lomitas, Provincia de Salta,  Argentina, - Patin de proceso, -

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Yacimiento las Lomitas, Provincia de Salta •

1 Unidad de 21 MMSCFD en Yacimiento Medanitos, Provincia de la Pampa

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1 Unidad de 32 MMSCFD en Yacimiento Agua Salada, Provincia de Rio Negro

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1 Unidad de 5.3 MMSCFD en Yacimiento El Tordillo, Provinciade Chubut

Compresor de refrigeración. capacidad 120  RT impulsado por motor eléctrico de 400HP. Planta de Acondicionamiento de Gas, Las Lomitas.

1 Unidad de 105 MMSCFD Estos antecedentes nos en permiten decir con legítimo orgullo: DARNELL es líder  en la provisión de Unidades de Control de punto de rocío del gas y Estabilización de condensados y gasolina.

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Patín de auxiliares de refrigeración. Planta de Compresor de refrigeración. Capacidad 80   Acondicionamiento de Gas, Las Lomitas. RT, impulsado por motor a gas de 200 HP. Planta de Acondicionamiento de Gas, La Jarilla.