Tratamiento Gas Natural

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 1 Tratamiento Gas Natural Jaime Santillana Soto

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 2 Qué es un Gas Acido (Sour Gas)? Es un gas ácido que contiene dióxido Carbono y Sulfuro de hidrógeno. Gas Natural No-Hidrocarburos (Sour Gas) Hidrocarburos

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 3 Tratamiento de Gas Natural Gas Contaminantes en gas natural : CO2 H2S Mercaptanos (RSH) Carbonyl sulfide (COS) Sulfuro Carbono (CS2) H20 Hg La remoción está determinada por los requisitos aguas abajo En plantas de LNG se requiere: CO2 < 100 ppmv (congelamiento equipos) H2S < 4 ppmv (especificación ventas del gas) H20 < 1 ppmv (congelamiento equipos) Hg <0.01 µgr/Nm3 (corrosion en intercambiadores de aluminio )

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 4 Efectos Industriales Efectos Ambientales - Corrosive material - Reduce the heating value - Non-combustible component H 2 S es tóxico Incoloro Gas inflamable Se puede acumular. Efecto de los contaminantes Dioxido carbono Sulfuro Hidrógeno

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 5 Acondicionamiento Gas Natural Sweetening Deshidratación Retiro Mercurio Tratamiento de Gas Natural Gas

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 6 Sulfuro Hidrógeno.- Debe ser menos de 6 mg/m 3 para evitar el efecto de la corrosión en equipos de proceso. Dióxido de Carbono se limita al 2% como máximo para evitar la dilución del calor del gas producido. Especificaciones Calidad de Gas natural

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 7 Endulzamiento de Gas Natural (Sweetening) Un Gas Natural es ácido ("sour“) si el contenido de H 2 S es mayor a 5.7 mg/Nm El contenido de CO 2 se limita para evitar la corrosión El H 2 S se retira en un proceso de endulzamiento ("sweetening“). Las tecnologías diponibles son: Absorción en soluciones con Amina Proceso con carbonatos Absorbentes en lecho sólido Absorción Física

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 8 Absorción Adsorción Procesos de Endulzamiento (Sweetening) Proceso

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 9 Natural Gas Sweet Gas Lean Solvent Rich Solvent La Absorción es un proceso utilizado para retirar un componente (soluto) de una corriente gaseosa contactándola con una solución líquida (solvente). Absorción

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 10 La Adsorción es el proceso para retirar impurezas de una corriente gaseosa por medio de un material sólidfo adsorbente que tiene especial atracción por las impurezas Adsorción

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 11 Absorption requires mass transfer of substance from the gas stream to the liquid. The component which is absorbed is called solute and the liquid is called solvent. The relation between Absorption & Stripping If the concentration of the vapor and liquid are in equilibrium, no driving force exist so no mass transfer will occur Absorción en soluciones con Aminas

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 12 The alkanolamines are the most generally accepted and widely used solvent for the removal of H 2 S and CO 2 from natural gas. Química de las Aminas

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 13 MonoEtanol Amine (MEA) DiEthanol Amine (DEA) Methyldiethanolamine (MDEA) Aminas

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 14 From the three types of amines, DEA amine is selected. The reasons for select DEA are in following points: DAE is much less corrosive to carbon steel than MEA DEA is less volatile then MEA MDEA is much less reactive than either DEA Selección de Aminas

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 15 Process Description The gas sweetening process consists basically of two parts : a. Absorption b. Regeneration Process Reaction Endulzamiento con DEA

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 16 Endulzamiento de Gas Natural DEA

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 17 Endulzamiento de Gas Natural DEA

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 18 Acondicionamiento Gas Natural Sweetening Deshidratación Retiro Mercurio Tratamiento de Gas Natural Gas

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 19 El gas natural está saturada con agua, el cual debe ser retirada para la transmisión de gases. Se deshidrata el gas natural para prevenir la formación de hidratos y al corrosión Los deshidratadores de Glicol son los equipos más empleados para retirar agua del gas. (Existen decenas de miles) La mayor parte de ellos emplean trietilen glicol (TEG) Deshidratación Gas Natural Hidratos en el Gas Natural Los Hidratos de G as Natural son compuestos cristalinos sólidos que consisten de una molécula de gas rodeada por un cage de moléculas de agua.

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 20 Desecante Sólidos: Alúmina, sílica gel, tamices moleculares. Se caraterizan por tener estructura porosa Alta afinidad por agua Pueden secar gas natural hasta menos d e0.1 ppm de agua con un punto d erocio de -150ªF. Refrigeración con Expansión.- Emplea el método Joule Thompson (expansión isotèrmica) Cloruro de Calcio.,El Cloruiro calcio Anhidro abosrbe 1 lbm de aguapor Lb mol de CaCl2 Desecantes Líquidos: Glycol Aumentar el poder calorífico Métodos Deshidratación

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 21 VENTAJAS Menores costos de inversión (33 % menos para 50 MMPCS) Menores caídas de presión Proceso continuo Se requiere menos calor de regeneración por libra d eagua retirada. Las unidades de Glicol pueden deshidratar gas natural hasta 0.5 lb H2=/MMPCS La regeneración es menor que en otros procesos. DESVENTAJAS Glicol es suseptible a contaminación. Puntos rocío de agua menores a -25ºF requieren desorción. Glicol es corrosivo. ES EL PROCESO MAS EMPLEADO Glicol frente a desecantes sólidos

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 22 Selección de Glicol

Deshidratacion de Gas Natural:

Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 23 Deshidratacion de Gas Natural

Deshidratacion de Gas Natural:

Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 24 Deshidratacion de Gas Natural

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 25 Acondicionamiento Gas Natural Sweetening Deshidratación Retiro Mercurio Tratamiento de Gas Natural Gas

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 26 Mercurio está presente en el Gas Natural hasta 120 µ g/Nm3 of gas. El mercurio se retira para proteger los intercambiadores de alumnio de las plantas criogénicas. El Hg se amalgama con el aluminio ocasionando fallas mecánicas y fugas de gas. Se trata de retirar todo el mercurio que este presnete en el Gas natural. Se reduce el mercurio por debajo de 0.01 µ g/Nm3, que corresponde a 1 ppt en volumen. El mercurio no puede llegar a las plantas de etileno. Eliminación de Mercurio

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 27 Se emplean adsorbentes para retirar el mercurio del gas natural. En las plantas criogénicas ya existen tamices moleculares sobre todo en las plantas de LNG. Los adsorbentes para mercurio son tamices moleculares que contienen plata en la superficie externa del tamiz molecular. El mercurio del proceso se amalgama con la plata y s eobtiene un Gas Natural libre de mercurio. Se suele añadir estos adsorbentes a otros tipos de desecantes. Se regeneran empleando técnicas convencionales en el secado del gas. Adsorbentes para Mercurio

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 28 Adsorbentes para Mercurio

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 29 2 Helipuertos Pista de Aterrizaje Muelles TKs almacenaje combustible Campamento Tratamiento de residuos 2 módulos criogénicos de 220 mmcfd (c/u) Recupero garantizado: 97% C3 Presión de entrada 1.300 psi 2 plantas compresoras de 38.000 HP (c/u) Presión de inyección a reservorio: 4.000 psi Presión de inyección a gasoducto: 2.130 psi Instalaciones de Malvinas

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 30

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Gas Natural y Condensados UNI-FIQT 31 Planta Malvinas

Sistema Estabilización Condensados:

SEPTEMBER 2004 Sistema Estabilización Condensados FIC LIC SLUG CATCHER SAND FILTER CONDENSATE SEPARATOR LC CD WATER LC CONDENSATE FILTER CONDENSATE FLASH DRUM FIC LIC STABILIZER BOTTOMS/FEED EXCHANGER STABILIZER TIC Hot Oil STABILIZER REBOILERS TIC LIC TIC STABILIZER PRODUCT COOLER 1st 2nd STABILIZER OVHD COMPRESSORS PIC F PIC F PIC F PIC PIC PIC CONDENSATE TO STORAGE “WET” HP CONDENSATE “WET” GAS TO INLET FILTER SEPARATOR FROM FIELD GATHERING INLET GAS “WET” GAS HEADER COMPRESSOR SKIDS (3 UNITS) 95 o F 1,300 psig 82 o F 485 psig 76 o F 235 psig 100 o F 107 o F 3.4 MMscfd 300 o F 175 psig 190 psig 180 psig 250 psig 235 psig 22,280 B/D 500 B/D 8.0 MMscfd 2.3 MMscfd 17,020 B/D 14,860 B/D 110 o F 94 o F 5.7 MMscfd 485 psig 500 psig 110 o F 1,300 psig S S S “WET” GAS TRAIN #1 TRAIN #2 PIC PIC PIC F 1,285 psig 1,265 psig 1,400 psig PIC

Deshidratación de gas con regeneración del Támiz molecular:

Deshidratación de gas con regeneración del Támiz molecular

Regeneración etilen glicol:

Regeneración etilen glicol

Turbo expansion criogénica de Malvinas:

Turbo expansion criogénica de Malvinas

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