OPERACIÓN DE PLANTAS DE PROCESAMIENTO DE GAS NATURAL

Ing. Jessica Gómez Pocomucha – Especialista 2GERENCIA DE FISCALIZACIÓN DE GAS NATURAL

División de Producción, Procesamiento y Transportejgomez@osinerg.gob.pe

Contenido 1. Cadena de valor del Gas Natural2. ¿Qué es el Gas Natural?3. Procesamiento del Gas Natural

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

4. Productos del Gas Natural5. Vista de las Plantas de Gas de Camisea6. Proceso de Licuefacción de Gas Natural7. 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, no-asociado (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

LGN

Etano

N2CO2H2SC1C2C3C4C5C6C7+

UPGN

N2CO2C1

C3C4C5C6C7+

Gas residual o pobre

C2

Composición del Gas Natural

N2CO2H2SC1C2C3C4C5C6

C7+

UPGN

N2CO2C1C2

C3C4C5C6C7+

Gas Residual o pobre

LGN

Gas Residual

C5+

Etano

GLP

Composición del Gas Natural

N2CO2H2SC1C2C3C4C5C6C7+

UPGN

N2CO2C1

C5C6C7+

C2

C3C4

Selección del Proceso

• Dependerá:– Composición del gas– Presión disponible del

gas– Recuperación de

Líquidos deseados

LGN

GAS NATURAL SECO

GLP

GASOLINA NATURAL

C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+

GAS NATURAL

Acondicionamiento(Remoción de H2S, H2O, CO2)

Planta de Separación

C1 C2

C3 C4 C5 C6 C7+

C3 C4

C5 C6 C7+

Planta de Fraccionamiento

Procesamiento del Gas Natural

GNL

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 - C6

•H2O

•C6+

•C3/C4

•C3+

•C1/C2

•C5,C6

•C1 - C6

Detalle

DetalleDetalle

Detalle – Estabilización de condensado

Detalle - Deshidratación Detalle del Proceso Criogénico GSP-SCORE

Detalle del Sistema de Compresión

Composición Gas

Diagrama de flujo del Procesamiento de Gas natural

110 °F

1285 psig

110 °F

1300 psig

Composición líquidos del gas

natural

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•7.5 tn/lecho

•φ poro: 3 Å

•Densidad: 46 lb/ft3

•Dew Point: -100 C•TRIETILENGLICOL

Volver

DESHIDRATACIÓN

ESTABILIZACIÓN DE CONDENSADO

PLANTA DE FRACCIONAMIENTO DE LGN-PISCO

PLANTA DE FRACCIONAMIENTO DE LGN

Vista aérea del TerminalVista de los quemadores en la Plataforma

Terminal de Embarque de la Planta de Fraccionamiento de LGN

Planta Malvinas -Agosto 2004Capacidad ProcesamientoUC: 440 MMSCFDUE: 25 000 BPD

Capacidad Almacenamiento12 000 BBLS

Ampliación de Planta Malvinas - Agosto 2008

Capacidad ProcesamientoUC: 720 MMSCFDUE: 25000 BPD

Capacidad Almacenamiento20 000 BBLS Nuevos Hornos de

hot oil

Hornos de hot oil

Área de procesos

Nueva área de procesos

Área de Almacenamiento

Nueva área de Almacenamiento

VOLVER

Planta Pisco - Agosto 2004

Capacidad ProcesamientoUF: 50 000 BPDUDP: 25 000 BPD

Capacidad Almacenamiento

842, 654 BBL

Ampliación Planta Pisco -setiembre 2008

Capacidad ProcesamientoUF:35 000 BPDUDP:17 500 BPD

Capacidad Almacenamiento1’112,424 BBL

Unidades de procesos

Tanque de almacenamiento de productos

Tanque esférico de LGN

Nuevo tanque esférico de LGN

Nuevos tanques de almacenamiento de productos

Nuevas unidades de procesos

VOLVER

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.

ALMACENAMIENTO TRANSPORTE REGASIFICACION

GAS NATURALC1 - METANOC2 - ETANO

Gas Natural Licuado

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

Propiedades Físicas del Gas Natural Licuado

CH

H H

H

CH

H H

H

CH

H H

HC

H

H H

H

CH

H H

H

CH

H H

HCH

H H

H

CH

H H

H

• Gas natural enfriado a 256°F (-160°C)

• Líquido claro, inodoro, no corrosivo yno tóxico.

• Densidad: 0.47 gr/cc (3.9 lb/ gl).

• Auto ignición: 540°C ( 1000°F ).

• Inflamabilidad: 5 a 15 % vol en aire.

Combustible seguro siempre que se utilice bajosistemas de seguridad y protección ambiental.

• La reducción en volumen al cambiar gas a líquido es de 600:1.

Almacenamiento de LNG

Instalaciones Marinas

Antorchas

Almacenamiento de Refrigerantes

Unidad de Recepción delGas

Generación Eléctrica

Servicios Generales

Unidad de Retiro de Gas Acido (CO2)

Unidad de Deshidratación del Gas

Campamento

Proyecto de Exportación de LNG

Planta Pampa Melchorita

Unidad de Refrigeración y Licuefacción

Adsorbedor de Carbón activado

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

Área de procesosTanques de almacenamiento de GNL

VOLVER

Puente caballete

Área de procesos

Izado de techo

Tanque de almacenamiento de GNL

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

EMPRESAS UNIIDADES OPERATIVAS CAPACIDAD

Empresa Graña y MonteroPta de Absorción Planta de Fraccionamiento

40 MMPCS2,000 BBLD

Procesadora de Gas Pariñas S.A.C. Pta Criogénica de GN

50 MMPCS

Pluspetrol Peru Corporation

Pta. Procesamiento de Gas 440 MMPCS

Pta. Fraccionamiento de LGN 50, 000 BBLD

Aguaytía Energy

Pta. Procesamiento de GasPta. Fraccionamiento de LGN

65 MMPCS4,400 BBLD

Relación de Unidades Operativas a Supervisar

Composición típica del Gas Natural en el PerúGAS NO ASOCIADO

N2 0.51 0.2796 0.2294 0.1541 0.4477CO2 0.53 1.2703 0.3060 0.5320 0.4393C1 83.39 86.3218 87.1112 90.2791 85.2500C2 9.49 5.6168 6.3257 4.0699 6.3681C3 3.39 3.0423 3.0128 1.8627 3.6630i-C4 0.46 0.9022 0.8102 0.7231 1.0753n-C4 0.88 1.2519 1.1895 0.9068 1.3753i-C5 0.30 0.5093 0.4864 0.4980 0.5606n-C5 0.28 0.3113 0.2978 0.3007 0.3138C6 0.28 0.4945 0.2310 0.6736 0.5069Benceno 0.01C7 0.18 - - - -C8 0.11 - - - -C9 0.03C10 0.01H2O 0.14

COMPONENTE

GAS ASOCIADO

LOTE Z - 2B LOTE V I LOTE X GMPCAMISEA

Productos obtenidos del Gas Natural en el Perú

PRODUCTO Aguaytía GMP PGP Malvinas PiscoGas Natural Seco X X X XPropano Saturado X X XButano Saturado X XGLP X XHAL XGasolina Natural X XDiesel XLGN XSolvente X