• Author / Uploaded
• Pedro Reynaldo Marin Dominguez

Citation preview

TECNOLOGÍA DEL GAS NATURAL II

PET - 240

PRÁCTICA # 1 DESHIDRATACIÓN DEL GAS NATURAL Ejercicio 1: Calcular el contenido de agua de un gas natural pobre y dulce de composición mostrada en el cuadro a una presión de 800 psia y 140 oF, utilizando las graficas necesarias, además de utilizar la ecuación correspondiente y encontrar el porcentaje de diferencia entre ambos resultados respecto al calculado con el método gráfico. También calcular la masa de agua que se debe eliminar de esta corriente de gas para ser transportada con un contenido mínimo de 7 lb de agua por millón de pie cúbico (utilizar el valor obtenido por gráfico para este cálculo). Componente % molar C1 75 C2 7 C3 4 n-C4 3 n-C5 2 N2 3 CO2 6 Ejercicio 2: Estimar la presión para la formación de hidratos a una temperatura de 50 °F, utilizando la gráfica correspondiente y su respectiva formula, además calcular el porcentaje de diferencia entra ambos valores respecto al calculado gráficamente: Componente % molar C1 92,67 C2 5,29 C3 1,38 n-C4 0,18 i-C4 0,34 n-C5 0,14 Ejercicio 3: Para los datos del ejercicio anterior, si se tiene un descenso de la presión en 100 psia, determinar la temperatura a la cual se forman los hidratos mediante los dos métodos conocidos. (Utilizar la presión obtenido de gráficos del ejercicio anterior, para estos cálculos). Ejercicio 4: Diseñar una torre contactora de bandejas que trabaja con glicol para una instalación en campo que sea apta para las siguientes condiciones: Flujo de gas Gravedad específica Presión de operación Máxima presión de trabajo del contactor Temperatura del gas de entrada Contenido de agua a la salida Criterio de diseño GWR

12 MMscfd 0,75 900 psig 1440 psig 90 oF 6 lb agua/MMscf 3 gal TEG/lbm H2O con 99,5% TEG

Ejercicio 5: En una plataforma costa afuera se producen 100 MMscfd de gas natural a 100 oF y 1200 psia. El gas llega a tierra a 40 oF y 900 psia. La temperatura de formación de hidratos es 70 oF. La producción de condensado asociado es de 127 (lb-mol)/h. Calcular la cantidad de inhibidor requerido (metanol), para prevenir la formación de hidratos en la tubería. (constante K para el metanol 2335, PM = 32) Ejercicio 6: Un lecho de tamiz molecular de 4 𝐴̇ esta procesando 80 MMscfd en un ciclo de 12 hrs con dos lechos, donde el gas de salida va ha la sección criogénica de turboexpander. El flujo de gas es incrementado a 100

1

Aux. Univ. Henry Isaac Cruz Lucas

Doc. Ing. Mario Daza Blanco

TECNOLOGÍA DEL GAS NATURAL II

PET - 240

MMscfd. Estimar la caida de presión en el lecho y determinar si la capacidad del lecho permite continuar la operación en un ciclo de 12 horas ó el tiempo del ciclo debe ser cambiado. El gas entra al lecho a 120 oF y 950 psig. El contenido de agua es 60 % de saturación a 120 oF. El peso molecular del gas es de 18,5 y la μ = 0,014 cP, con z = 0,84. El lecho de adsorción contiene 41000 lb de 1/8 pulgadas de diámetro con una densidad de 44 lb/ft3. El diámetro interno de la pared del lecho es de 7,5 ft y el adsorbente fue instalado dos años atrás. Ejercicio 7: Estimar el calor requerido para regenerar un lecho de adsorción que contiene 40000 lb de un tamiz molecular de 4 𝐴̇ y 4400 lb de agua. El recipiente contiene 55000 lb de acero y la temperatura de regeneración es de 600 oF, el lecho opera a 100 °F. Tambien estimar la relación de flujo de gas para la regeneración asumiendo un CP para el gas de 0,68 BTU/(lb-oF) y que el 60 % del tiempo de regeneración envuelve el calentamiento del lecho. El lecho trabaja en un ciclo de 8 horas y el gas deja el calentador a 650 oF. ENDULZAMIENTO DEL GAS NATURAL Ejercicio 8: Un flujo de gas de 56 MMscfd ( GE = 0,7273, Z = 0,8706) con un contenido de gas ácido de 8,19 % mol de CO2, se alimenta a una absorbedora a 120 °F y 1000 psia para retirarle el CO2 con un solvente químico. Los solventes a considerar son MDEA y K2CO3. Determinar la rata de circulación y remoción de gas ácido de cada uno de estos solventes, si las concentraciones son 35 % y 30 % peso respectivamente, y las cargas molares 0,5 y 0,3 moles de gas ácido/mol de solvente. También estimar el diámetro interno de una absorbedora de MDEA con la ecuación de velocidad vertical si K=0,13. Nota: Usar PMMDEA=119,16; PMK2CO3=138,21 Pregunta 9: Entre los principales problemas que generalmente se presentan en plantas de endulzamiento de gas natural, se encuentran: Fallas operacionales, pérdidas de amina, variación de la concentración de la solución, acción corrosiva, formación de espumas, etc. ¿Cuáles son las razones principales para la formación de espumas y los problemas que genera esta formación de espumas? Pregunta 10: Entre las principales características de combustión del gas esta el poder calorífico y el índice de Wobbe, explicar ésta última característica.

2

Aux. Univ. Henry Isaac Cruz Lucas

Doc. Ing. Mario Daza Blanco