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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE FACULTAD DE TECNOLOGIA

DESHIDRATACION DEL GAS NATURAL La deshidratación es el proceso usado para eliminar el agua de fuentes naturales gas y líquidos de gas natural (LGN), y está obligado a:  Prevenir la formación de hidratos y la condensación de la libre agua en las instalaciones de procesamiento y el transporte  Cumplir con una especificación de contenido de agua  Prevenir la corrosión Contenido de agua de los gases naturales El contenido de agua saturada de un gas depende de la presión, temperatura y composición. El efecto del aumento de la composición con la presión y es particularmente importante si el gas contiene CO2 y / o H2S.

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 La deshidratación del gas natural puede hacerse con los siguientes procesos:  Absorción: Usando un líquido hidroscópico como los glicoles.  Adsorción: Utilizando un sólido que adsorbe el agua específicamente, como el tamiz molecular, gel de sílice y aluminatos.  Expansión: Reduciendo la presión de vapor del gas con válvulas de expansión y luego separando la fase líquida que se forma.  Inyección: Bombeando un líquido reductor del punto de rocío como el metanol.

I.

DESHIDRATACION DEL GAS NATURALCON GLICOL Existen muchas clases de glicoles, pero los más utilizados en la deshidratación del gas natural son: etilenglicol (EG), dietilenglicol (DEG) y trietilenglicol (TEG). Los factores que influyen para la selección del glicol son:

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Costos.

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Viscosidad, por debajo de 100 – 150 cp.

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Reducción del punto de rocío.

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Solubilidad del glicol en la fase de hidrocarburos.



Punto de congelación de la solución de agua.



Presión de vapor.



Temperatura de la fase líquida y gaseosa en el separador de baja temperatura.



Relación gas/hidrocarburos líquidos.

 PROCESO

El sistema de deshidratación está formado por:

Absorbedor de Glicol. También se conoce como contactor. Es una torre de platos o empacada donde el gas, cargado con agua, se pone en contacto (en contracorriente) con el glicol limpio.

El glicol absorbe el agua a medida que fluye hacia abajo a través del contactor en contracorriente con el flujo de gas. El agua rica en glicol se retira desde la parte inferior del contactor, pasa a través del reflujo serpentín del condensador, parpadea la mayor parte del gas soluble en el flash cisterna, y fluye a través del intercambiador de calor rich-lean al regenerador. En el regenerador, el agua absorbida se destila desde el glicol a la presión atmosférica mediante la aplicación de cerca calor. El regenerado lean-glycol sale del tambor de sobretensiones, es parcialmente enfriado en el intercambiador de lean-glycol y se bombea se a través del enfriador de glicol antes de ser recirculado al contactor.

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II.

DESECANTES SOLIDOS

Estos

desecantes

generalmente

se

utilizan

en

los

sistemas

de

deshidratación consisten de dos o más torres y equipos regeneración asociada. Ver fig. para un sencillo de dos torres del sistema. Una torre es OnStream adsorber agua del gas, mientras que la otra torre se regenera y se enfrió. El gas caliente se utiliza para eliminar el agua adsorbida desde el desecante, después de lo cual la torre Se enfría con una corriente de gas sin calentar. Las torres son encendido antes de la torre de la corriente se convierte en agua saturada. En esta configuración, parte del gas seco se utiliza para la regeneración y enfriamiento, y se recicla al separador de entrada. Otras corrientes pueden utilizarse si son lo suficientemente seco, tal como parte del gas de residuo.

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Los desecantes mas comunes de

uso comercial en una de las tres

categorías: a. Geles - geles de alúmina o sílice fabricado y condicionado tener una afinidad por el agua. b. Alúmina - una forma fabricada o natural que ocurre de óxido de aluminio que se activa por calentamiento. c. Los tamices moleculares - fabricados o naturales aluminosilicatos que exhiben un grado de selectividad basada en la estructura cristalina en su adsorción de gas natural constituyentes.

III.

Cloruro de calcio

El cloruro de calcio (CaCl2) puede ser utilizado como un desecante consumible para deshidratar el gas natural. Solid CaCl2 anhidro combina con agua para formar diversos hidratos CaCl2 (CaCl2 • xH2O). Como la absorción de agua continúa, CaCl2 se convierte a los estados cada vez más elevados de hidratación - con el tiempo formando una solución de salmuera de CaCl2. El caudal de gas de flujo ascendente. El más eficiente Canelas Montaño Daniela

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diseño utilizan bandejas de 3-4 por debajo del lecho sólido para precontacto con el gas con la solución de salmuera. Esto elimina una porción del agua desde el gas antes del contacto con el sólido y la unidad de CaCl2 aumentos de capacidad. Una unidad tal se muestra en la fig. Deshidratadores de CaCl2 puede ofrecer una alternativa viable al glicol unidades de baja tasa y remotas pozos de gas seco. El CaCl2 debe ser cambiado de forma periódica. En baja capacidad - las unidades de alta velocidad de esta puede ser tan a menudo como cada 2-3 semanas.

IV.

DESHIDRATACIÓN POR REFRIGERACIÓN La deshidratación de gas natural también se puede lograr por refrigeración y / o tratamiento criogénico hasta - 150 ° F en el presencia de hidrato de metanol y protección contra la congelación. El condensada de agua y metanol corrientes decantadas en el proceso en frío puede ser regenerado por destilación convencional o por una proceso patentado llamado IFPEX-1 ®. En el último proceso se ilustra en forma esquemática en la Figura hoja

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de una corriente de gas de alimentación de agua saturada de esencia todo el metanol en el agua metanol frío decantó corriente de origen en el proceso de frío en las condiciones de alimentación de gas recircular el metanol para el proceso en frío. El agua corriente que abandona el separador contiene generalmente menos de 100 ppm en peso de metanol. No se requiere calor para el proceso y sin ventilación atmosférica se lleva a cabo

V.

LA DESHIDRATACIÓN POR PERMEACIÓN DE MEMBRANA

Las membranas se pueden utilizar para separar los componentes de la corriente gaseosa en el gas natural, tales como agua, CO2 e hidrocarburos de acuerdo con sus permeabilidades. Cada componente de gas que entra en el separador tiene una tasa de permeación característica que es una función de su capacidad para disolver y difundir a través de la membrana. Canelas Montaño Daniela

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La fuerza impulsora para la separación de un componente de gas en una mezcla es la diferencia entre su presión parcial a través la membrana. Como gas de alimentación presurizado fluye en el metal cáscara del separador, el componente de gas rápido, tal como agua y CO2, penetrar a través de la membrana. Este permeado se recogieron a una presión reducida, mientras que el no permeado corriente, es decir, el gas natural seco, abandona el separador en una presión ligeramente inferior a la alimentación. La cantidad de metano y otros componentes de gas natural en la corriente de permeado es dependiente de la caída de presión y el área de superficie de las membranas. Sin embargo, un 5-10% de la alimentación corriente es una cifra realista. La deshidratación por permeación la membrana Por consiguiente, se considera normalmente sólo para las plantas que puede hacer uso de gas combustible de baja presión natural. REMOCION DE NITROGENO DEL GAS NATURAL Existen tres métodos básicos para remover el nitrógeno del gas natural:  Destilación criogénica  Adsorción  Separación por membranas El más común es la destilación criogénica

Filtros. Sirve para separar impurezas tales como: productos de degradación del glicol, hidrocarburos de alto peso molecular, productos de corrosión y otras impurezas arrastradas por el gas. El filtro más usado es el tipo elemento, capaz de retener partículas de 5 a 10 micrones, a una diferencia de presión de 2 psia cuando está sucio. También se usa carbón activado.

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