COMPRESIN DEL GAS NATURALAntes de utilizar el gas natural u otros gases es necesario someterlos a un proceso de compresin a fin de elevarles su nivel energtico. Para realizar este proceso se utilizan compresores, los cuales son mquinas construidas que tienen como finalidad comprimir fluidos en estado gaseoso a determinadas presiones.

El aumento de energa del gas se logra mediante el trabajo que se ejerce sobre el fluido en un compresor. Este incremento se manifiesta por aumento de presin y en la mayora de los casos por aumentos de temperatura.

La compresin del gas natural se puede representar por un proceso termodinmico. Inicialmente, el gas se encuentra en un nivel inferior de presin en cantidades prefijadas. Luego se comprime y posteriormente se descarga a los niveles de presin superiores requeridos. Este proceso se repite de manera continua o permanente.Las presiones creadas por los compresores que funcionan en los esquemas tecnolgicos industriales son bastantes altas. Sin embargo, es muy difcil obtener una alta presin en una sola etapa de compresin; para lograrlo, necesariamente hay que enfriar el gas lo ms intenso posible en el proceso de compresin, y luego, efectuar la compresin en las etapas sucesivamente unidas, realizando el descenso de la temperatura del gas en los interenfriadores conectados en el flujo entre las etapas. El esquema de principio del proceso de compresin por etapas se muestra en la FIGURA N 1.FIGURA N 1. ESQUEMA DEL PRINCIPIO DEL PROCESO DE COMPRESIN POR ETAPAS

El empleo de la compresin por etapas produce un gran ahorro de energa empleada para accionar el compresor. Esto se puede ver claramente en el diagrama presinvolumen de un compresor de tres etapas de la FIGURA N 2.FIGURA N 2. DIAGRAMA PRESIN VOLUMEN DE UN COMPRESOR DE TRES ETAPAS

Los compresores son ampliamente usados para comprimir grandes volmenes de gas, mediante la aplicacin de fuerzas inerciales al gas manejado. Estn diseados para comprimir gas entre ciertos lmites de presin, mediante la energa impartida al mismo. Esta compresin se efecta en el impulsor, cuyas paletas imparten energa al fluido, aumentando su energa cintica y presin esttica. La corriente de gas debe estar libre de lquidos, componentes corrosivos, materiales abrasivos, partculas que puedan depositarse en el impulsor y compuestos que se polimerizan a las condiciones existentes dentro de la unidad.

Generalmente estos equipos de compresin estn basados en un modelo de compresin isentrpico o adiabtico reversible, en el cul se establece, que a lo largo del proceso de compresin, se debe mantener una transferencia neta de calor nula. Es por eso que surge la necesidad de segmentar el proceso global en varias etapas, donde el nmero de etapas vendr determinado por la relacin de compresin total y limitado por la temperatura mxima de descarga permisible, con la finalidad de sustraer la energa ganada por el gas una vez comprimido.RAZONES PARA DISEAR EL PROCESO DE COMPRESIN POR ETAPASLos servicios de compresin de alta relacin de presin comnmente se separan en etapas de compresin mltiples y casi siempre incluyen enfriadores entre etapas a fin de remover el calor generado en la compresin. La compresin se lleva a cabo por etapas, por las siguientes razones:

Para limitar la temperatura de descarga de cada etapa a niveles que sean seguros desde el punto de vista de limitaciones mecnicas o tendencia de ensuciamiento del gas.

Para tener disponibles corrientes laterales, en la secuencia de compresin a niveles de presin intermedia, tales como los sistemas de los procesos de refrigeracin.

Para aumentar la eficiencia total de compresin (a fin de obtener una reduccin en potencia) manteniendo la compresin tan isotrmica como sea posible, optimizando la inversin adicional en enfriadores interetapas y los costos de operacin del agua de enfriamiento contra el ahorro de potencia. Esto es un factor significativo en compresiones de aire en plantas y en compresiones de aire para procesos de gran capacidad.

Para enfriar las entradas a las etapas y de esta manera reducir los requerimientos de cabezal de compresin total, suficientemente a fin de reducir el nmero de etapas de compresin requeridas. Esto da como resultado compresores ms compactos y de costos de construccin ms bajos.

Para fijar el aumento de presin por etapas a las limitaciones de presin por etapas diferencial del tipo de maquinaria: Limitaciones en carga de empuje axial en los compresores centrfugos, limitaciones de tensin en la varilla del pistn.TIPOS DE COMPRESORES La industria dispone de una gran variedad de compresores, los cuales se dividen de acuerdo a su principio de operacin en dos grandes grupos (ver FIGURA N 3):

a) Compresores Dinmicos o de flujo continuo

b) Compresores de Desplazamiento Positivo o de flujo intermitente.

FIGURA N 3. Clasificacin de los Compresores

a) Compresores Centrfugos En un compresor centrfugo se produce la presin al aumentar la velocidad del gas que pasa por el impulsor y luego al recuperarla en forma controlada para producir el flujo y presin deseada. Estos compresores suelen ser unitarios, salvo que el flujo sea muy grande o que las necesidades del proceso exijan otra cosa. Se dividen en dos grupos: compresores Axiales y los compresores Radiales. Compresores AxialesEstos compresores se caracterizan porque el flujo del gas es paralelo al eje o rbol del compresor y no cambia de sentido como en los centrfugos. Los lmites de capacidad de los compresores axiales est a la derecha de los centrfugos lo que indica el empleo de estos compresores para manejar flujos ms grandes que los centrfugos hasta una presin de 230 psig aproximadamente. Su aplicacin est referida a las turbinas de gas y motores a reaccin o en aplicaciones que requiera manejar flujos por encima de 100000 PCMS (Pies cbicos por minuto). Se controla mediante un mecanismo de control de alabes variables del estator ubicado en las primeras etapas. (Ver FIGURA N4)FIGURA N 4. COMPRESOR AXIAL

Ventajas:1. Capacidad muy alta de flujo por cada comprensor: de 140 a 190 m3/s real (300000 a 400000 pie3/min. Real). Por encima de los 61 m3/s real (130000 pie3/min. Real) mas diseo de compresores axiales que centrfugos estn disponibles.

2. La eficiencia puede ser hasta 10% mayor que la de los centrfugos, resultando en menor consumo energtico, al igual que el motor o turbina y un sistema de suministro ms pequeos.

3. Menor tamao fsico y menor peso que los centrfugos, permitiendo menor costo de instalacin.

4. Si se mueve con una turbina de gas o vapor, la mayor velocidad usualmente permite acoplamiento directo (sin caja reductora) y diseos eficientes de turbina.

5. Mayor relacin de compresin por carcasa debido a mayor eficiencia, segn la limitacin de temperatura de descarga.

6. Ms fciles de operar en paralelo con compresores de cualquier tipo que los centrfugos, debido a su empinada curva cabezal-capacidad. Desventajas1. Rango ms estrecho de flujo para operacin estable, especialmente con impulso de velocidad constante, a menos que se use un costoso diseo de alabes de estator de ngulo variable.

2. Los sistemas de control de flujo y los controles de proteccin anti-oleaje son ms complejos y costosos que para los centrfugos. El control anti-oleaje debe ser muy confiable, pues el oleaje puede daar un compresor axial muy rpidamente.

3. El deterioro de su desempeo debido a ensuciamiento en la ruta de gas y a erosin es ms severo que en los centrfugos. Esto requiere mayor filtracin en la succin y hace a los compresores axiales no aptos para corridas continuas largas en severillos sujetos a ensuciamiento.

4. Los daos por objetos extraos succionados tienden a ser ms extensos que los centrfugos.

5. Hasta el presente, los modelos desarrollados para la utilizacin en procesos tiene generalmente un lmite de presin ms bajo que los centrfugos (sin embargo, los axiales tienen el potencial para ser desarrollados a niveles de presin por lo menos tan altos como los de centrfugos).

6. La experiencia en servicios diferentes al de aire es muy limitada hasta la fecha, haciendo difcil la justificacin de su utilizacin para un nuevo gas.b) Compresores de Desplazamiento Positivo Son de capacidad constante y tienen descarga de presiones variables. La capacidad se cambia por la velocidad o con el descargador de la vlvula de succin. Adems, solo hay una pequea variacin en el flujo en una amplia gama de presiones. Se dividen en dos grupos: Reciprocantes y Rotativos. Compresores Reciprocantes El compresor reciprocante, tambin denominado recproco, alternativo o de desplazamiento positivo, es un tipo de compresor de gas que logra comprimir un volumen de gas en un cilindro cerrado, volumen que posteriormente es reducido mediante una accin de desplazamiento mecnico del pistn dentro del cilindro. En estos compresores la capacidad se ve afectada por la presin de trabajo. Esto significa que una menor presin de succin implica un menor caudal; para una mayor presin de descarga, tambin se tiene un menor caudal. (Ver FIGURA N5)FIGURA N 5. COMPRESOR RECIPROCANTE

Ventajas:1. Son econmicos para altos cabezales tpicos de gases de servicios de bajo peso molecular.

2. Disponibles para altas presiones; casi siempre son usadas para presiones de descarga por encima de 3500 psig.

3. Son muchos menos sensitivos a la composicin de los gases y a sus propiedades cambiantes que los compresores dinmicos.

4. Apropiados para cambios escalonados de flujo de 0 a 100%, a travs del espacio muerto y las vlvulas de descarga con un mnimo desgaste de potencia a bajo flujos.

5. La eficiencia total es mayor que la de los compresores centrfugos para una relacin de presin mayor que 2.

6. Presenta una temperatura de descarga menor que los compresores centrfugos debido a su alta eficiencia y a su sistema de encamisado de enfriamiento.Desventajas:1. Fundaciones mucho ms grande para eliminar las altas vibraciones debido a los esfuerzos reciprocantes.

2. Los costos de mantenimientos son de dos a tres veces mayores que los costos para compresores centrfugos.

3. El potencial de funcionamiento continuo es mucho ms corto que el de los compresores centrfugos, la frecuencia de parada es mucho mayor, debido a fallas en las vlvulas.

4. Los equipos lubricados son sensitivos al arrastre del lquido, debido a la destruccin de la pelcula lubricante.

5. Comparados con otros tipos de compresores se requieren una inspeccin ms continua, debido a la susceptibilidad a fallar en las vlvulas y en el sistema de lubricacin.

Compresores de Tornillo

Lo que esencialmente constituye el compresor de tornillo, es un par de rotores que tienen lbulos helicoidales de engranaje constante. Los rotores van montados en un crter de hierro fundido provisto de una admisin para gas en un extremo y una salida en el otro. Segn giran los rotores, los espacios que hay entre los lbulos van siendo ofrecidos al orificio de admisin y el incremento de volumen experimentado provoca un descenso de presin, con lo que dichos espacios empiezan a llenarse de gas. Al mismo tiempo se inyecta aceite sometido a presin neumtica en el gas entrante; no hay bomba de aceite.

Cuando los espacios interlobulares estn completamente cargados de gas, la rotacin, que prosigue, cierra el orificio de admisin y comienza la compresin. El volumen de gas que hay entre los rotores en engrane continuo sufre an mayor reduccin. Cuando se alcanza la presin final a que se somete el gas, el espacio interlobular queda conectado con el orificio de salida. La mezcla descargada de aire/aceite pasa por un separador que elimina las partculas de aceite. Entonces fluye el gas limpio por la tubera neumtica. (Ver FIGURA N6)FIGURA N 6. COMPRESOR DE TORNILLO

De acuerdo al tipo y aplicacin, los compresores se pueden clasificar como se muestra en el CUADRO N 1:

CUADRO N 1: Compresores y su aplicacinTIPO DE COMPRESORRANGO DE APLICACIN

ReciprocanteA casi todos los rangos de presin y caudales moderados.

CentrfugoA presiones relativamente bajas o medianas y caudales altos.

Desplazamiento rotativoA presiones bajas y caudales altos.

AxialesA presiones relativamente bajas o medianas, caudales altos y diferenciales de presin bajas.

PLANTAS COMPRESORA DE GASUna PCGN es toda instalacin localizada en tierra (bateras) o en alta mar (plataformas marinas), cuya finalidad es comprimir el gas producido por los reservorios aledaos para los siguientes fines:

Transmisin hasta las estaciones de entrega o de medicin y regulacin, disposicin en yacimiento o inyeccin en proyectos de recuperacin o en proyectos de recuperacin secundaria. Las plantas compresoras elevan la presin del gas de 40 y 500 psig provenientes de las estaciones de produccin hasta un nivel de 5800 a 6500 psig para luego ser inyectado a diferentes pozos asociados al complejo con fines de recuperacin secundaria.

Generar el ascenso de petrleo en aquellos pozos que producen gas asociado.

Inyectarlo a dichos pozos para mantener su presin.

Las plantas compresoras pueden estar diseadas para realizar la deshidratacin del gas natural

Venderlo a aquellas plantas procesadoras de gas para su posterior venta como combustible de uso domstico, para procesos industriales o para generar energa elctrica en centrales termoelctricas.

Como consumo interno en las plantas compresoras

Una planta compresora, es una facilidad turbo compresora y/o motocompresora capaz de comprimir un volumen de gas proveniente de las estaciones de flujo a una presin comprendida entre 20 y 180 psig y elevarla hasta las presiones establecidas segn los requerimientos operacionales para su distribucin.

Las plantas compresoras formadas por una o ms unidades compresoras, accionadas cada una de estas por un motor que normalmente es de combustin interna (diesel y gas) aunque ocasionalmente se pueden encontrar elctricas. Generalmente las unidades motocompresoras se instalan en el interior del edificio diseado para proteger las unidades de la accin del medio ambiente y a la vez facilitar las tareas de operacin y mantenimiento de las mismas.

Las plantas compresoras estn constituidas por etapas de compresin, cada etapa est constituida por un compresor, un enfriador y un separador. Las unidades compresoras generalmente no exceden normalmente las 5 etapas. La disposicin de las unidades es tal que en caso de fallar una de ellas las otras pueden continuar trabajando, arreglo conocido como paralelo. Este arreglo en paralelo es explotado exhaustivamente en el diseo de toda una planta compresora, no solamente a nivel de la planta misma sino tambin a nivel de las unidades mismas, as de ser necesario se puede prescindir de una misma unidad compresora sin que por eso se tenga que detener la unidad como un todo.PARMETROS DE CAMPO A TOMAR EN CUENTA EN LA TERMODINMICA DEL PROCESO DE COMPRESIN:a. Caudal de gas producido.

b. Caudal de gas venteado.

c. Presin de salida del gas en la ltima etapa de compresin.

d. Caudal de gas desplazado.CONSIDERACIONES A TOMAR EN CUENTA AL MOMENTO DE SELECCIONAR UN COMPRESOR DE AIREA continuacin se mencionan, algunas ideas para la correcta seleccin de un compresor:

a. El uso que se va a destinar y aquellos otros requerimientos relativos a presin, aire exento de aceite, etc.

b. Mxima y mnima demanda de aire, variaciones estacionales, desarrollo futuro previsto, etc.

c. Condiciones ambientales; los factores que hay que considerar aqu son: temperaturas extremas, grado de contaminacin del aire, altitud, etc.

d. Clase de edificacin en la que se va a instalar el compresor; los factores a considerar son limitaciones al espacio, cargo que puede soportar el slido, limitaciones en la vibracin, etc.

e. Cul es el costo de la energa.

f. Qu cantidad de calor puede recuperarse.

g. Que limite de disponibilidad de potencia existe.

h. Que limitaciones de ruido hay.

i. Continuidad o intermitencia en la necesidad de aire.

j. Considerar si el costo de una parada es aceptable.

k. Que experiencia tiene tanto el usuario como el personal de mantenimiento.

Estas consideraciones tambin pueden ser aplicado en cualquier tipo de gas a emplear como el caso del gas natural.DESCRIPCIN DEL PROCESO EN UNA PLANTA COMPRESORA DE BAJA Y MEDIA PRESIN EN VENEZUELA (AUTOR: YADITMAR SARABIA (2014)La Planta Compresora Muscar es alimentada por dos fuentes de gas, en los niveles de presin de 60 y 450 psig provenientes de las Estaciones Musipan y Muri, estos gases son de alta riqueza en cuanto al contenido de lquidos condensables. El objetivo de esta planta es comprimir este gas al nivel de presin de 1200 psig para ser enviado al cliente interno Mltiple de Segregacin.Primer sistema de Depuracin del Gas Natural.El gas proveniente de la estacin de produccin Musipan de los gasoductos de 60 y 450 psig de 26 pulgadas de dimetro ingresan al Complejo Operativo Muscar, inicialmente a los equipos de Separacin Gas Lquidos SC-3101 para el gasoducto de 450 psig y al SC-3102 para el de 60 psig, estos separadores son tambin llamados SLUG-CATCHER de gas de entrada, los cuales se usan para separar el gas del lquido arrastrado en forma de roco o vaporizado en pequeas partculas de hidrocarburos lquidos a travs de los gasoductos. Con este proceso se asegura una separacin gas-lquido, donde el lquido es enviado a travs de una tubera de 2 pulgadas de dimetro a la fosa de quema. (Ver FIGURA N7)FIGURA N 7: Slug Catcher Musipan-Muscar CS-3101 y CS-3102.

El gas durante el recorrido en el gasoducto de 26 pulgadas de dimetro y presiones entre 60 y 450 psig, se encuentra con tres botas de separacin para cada gasoducto las cuales tienen como funcin retener las partculas de lquidos condensados a lo largo de la tubera, estos son drenados a la fosa de quema.El gas proveniente de los separadores de 60 y 450psig, llegan al tren de regulacin que consiste en un arreglo de vlvulas, el cual obedece a un sistema de control de presin, y tiene como finalidad el paso de flujo/presin de gas con el cual puede operar la planta en niveles de 60 psig y 450 psig al sistema de compresin o transferir el gas de MUSCAR-COA o COA-MUSCAR. Esta transferencia solo sucede cuando el gas no puede ser procesado en el Complejo Operativo Muscar.

Despus que la alimentacin de 60 psig proveniente de Musipan ha pasado por los trenes de regulacin, esta corriente es mezclada con la corriente de 60 psig proveniente Muri, dicha mezcla es enviada a los separadores de entrada. La corriente de 450 psig provenientes de la alimentacin de Musipan tambin es enviada a los separadores antes mencionados.

El gas durante el recorrido en el gasoducto de 60 y 450 psig se encuentra con dos botas de separacin para cada gasoducto, las cuales tienen como funcin retener las partculas de lquidos condensados a lo largo de la tubera, estos son drenados a la fosa de quema.

SISTEMA DE CONTROL DE GAS DE EXCESO.

El gas pasa por el sistema de control de gas de exceso si existe una sobre presin en el proceso, donde ste sistema consta de vlvulas automticas, las cuales mediante un sistema de control, adecuan y ajustan la presin de succin de las unidades turbocompresoras en los niveles de presin de 60 psig y 450 psig. Otra descripcin de este sistema de control de presin es que al momento de existir una sobre presin en el proceso, el gas que no es comprimido por las unidades Turbocompresoras es enviado al quemador o mechurrio de la Planta (Flare 1901), este arreglo de vlvulas de control de presin conforma el principal sistema de alivio y venteo de la Planta Compresora Muscar.

Luego el gas es enviado a un proceso de depuracin, en donde los lquidos, que se forman durante el recorrido de los gasoductos debido a los cambios en las condiciones de presin y temperatura y que son arrastrados por las corrientes de los gases, son separados en dos recipientes depuradores (D8-221401 y D8-221402) para el nivel de presin de 450 psig, los cuales operan en paralelo y los depuradores D8-221301 y D8-221302, para el nivel de presin de 60psig que operan de la misma forma de los anteriores descritos. (Ver FIGURA N8)FIGURA N 8: SEPARADORES DE ENTRADA DE 60 Y 450 PSI.

El lquido, que se separa en los depuradores (D8-221401, D8-221402, D8-221301 y D8-221302) es drenado hacia el cabezal de drenaje manual de 2 pulgadas de dimetro, que lo transporta hasta el T-K 2601 en el cual existe una separacin gas-lquido condensado. El gas es enviado al Flare 1901 donde es quemado y los lquidos son enviados hacia la T-K subterrnea 1901. Para el drenaje de los lquidos de los recipientes se dispone de conexiones a vlvulas de control de nivel con los indicadores locales de nivel (visores) que permiten mantener un nivel mnimo (15%) en los depuradores, evitndose as el escape del gas por el fondo. Igualmente se controla con el mximo (60%) para evitar el paso de lquido al cabezal de succin de los turbocompresores.

La corriente del tope de los depuradores de 60 psig se enva al cabezal de succin de la primera etapa de los compresores. De la corriente de salida del tope de los depuradores de 450 psig, que va al cabezal de succin de la tercera etapa los compresores, se deriva una lnea que alimenta al sistema de gas combustible de la Planta de Compresin. Este sistema consta de un depurador de gas combustible el cual opera de la misma forma de los antes mencionados, el lquido que se separa en este depurador es drenado al cabezal de drenaje y el gas de este sale por la parte superior, el cual es enviado al filtro de gas combustible y tiene como funcin garantizar en un 100% el estado de depuracin para el buen funcionamiento de las turbo mquinas.

SISTEMA DE COMPRESIN DEL GAS NATURAL

Para explicar el proceso de compresin del gas natural en la planta compresora Muscar, es importante separar el proceso por etapas, las cuales estn conectadas de forma secuencial, con la finalidad de obtener en la descarga de cada una de las unidades de compresin un volumen de gas a 1200 psig.

Este sistema est constituido por los turbocompresores con todos sus accesorios, los depuradores de gas a la succin, descarga e inter-etapas, enfriadores de gas y enfriadores de aceite, siendo el lmite de este sistema las vlvulas en la succin y descarga, que forman parte del skid de vlvulas de cada uno de los turbocompresores.

El grupo turbocompresor accionado por una Turbina Solar Centaur, comprende los siguientes elementos:

Una turbina de gas industrial de dos ejes modelo Solar Centaur, Modelo T.4700.

Un compresor de gas Centrifugo, Modelo C.160.

Un Sistema de control Turbotronic.

La turbina y el compresor de gas constituyen los elementos principales del grupo turbocompresor y es un paquete equipado con todos los accesorios necesarios para la operacin normal. Incluye un complemento de sistemas auxiliares.

El tren compresor consta de tres compresores centrfugos de gas alineado y accionado por una turbina de gas marca Centaur a travs de una caja de engranajes multiplicadora de velocidad. Los compresores de gas son de tipo centrfugo y estn diseados para comprimir eficientemente el gas a una relacin de compresin de 2.0 a 3.0 y un flujo normal de 10 MMPCSD en la primera y segunda etapa y en la tercera etapa 20 MMPCSD para los compresores T1, T2, T3 y T5 y para T4 de 35 MMPCSD.

Del cabezal de succin de 60 psig, se derivan cuatros corrientes que alimentan el sistema de los turbocompresores (T1, T2, T3 y T5). Esta corriente que proviene del gasoducto de succin a presin de 60 psig entra a un separador inter-etapas (V-100-1/2/3/4 o 5), en este punto existe una separacin bifsica (gas-lquidos condensados), donde se separa el resto de lquidos que no fue retenido en la fase de depuracin del gas de entrada, y de esta manera se asegura que el gas que va al cabezal succin est completamente libre de lquido.

I ETAPA DE COMPRESIN.

El gas que sale por la parte superior del depurador (V-100-1/2/3/4 o 5) pasa por un filtro de stainer, el cual mediante su malla retiene todas las partculas corrosivas o de asfltenos evitando que pase a los compresores, posteriormente el gas entra al Compresor de baja Presin (CBP) a una presin de 60 psig y una temperatura de 100 F y descarga el gas en esta etapa a una presin de 180 psig y una temperatura de 220 F, incrementada como consecuencia de la compresin. De all este gas es sometido a un enfriamiento a travs de un enfriador inter-etapas (E-100-1/2/3/4 o 5), que utiliza como medio de enfriamiento aire, esto con el fin de disminuir la temperatura a 105 F, donde sta disminucin produce condensacin. El gas y su condensacin asociada son introducidos a un separador inter-etapas de 180 psig (V-200-1/2/3/4 o 5), donde se separa el lquido que se pudo haber formado del proceso anterior y ste es enviado al cabezal de drenaje. Luego el gas pasa por un filtro de stainer y este es enviado a la segunda etapa de compresin.

II ETAPA DE COMPRESIN.

Este gas entra al compresor de intermedia presin (CIP) a una presin de 180 psig y una temperatura 105 F y descarga el gas en esta etapa a una presin de 450 psig y una temperatura de 240 F. El gas que proviene del compresor de intermedia presin (CIP) a 450 psig, es sometido a un enfriamiento a travs de un enfriador inter-etapas (E-200-1,2,3,4 o 5) que utiliza como medio de enfriamiento aire, esto con el fin de disminuir la de temperatura a 110 F.

El enfriador (E-200-1,2,3,4 o 5) adicional a la alimentacin del gas de la segunda etapa de compresin tiene una segunda corriente de alimentacin que proviene del cabezal de succin de 450 psig, despus que salen del enfriador las dos corrientes antes mencionadas estas se unen en la de salida del intercambiador (E-200-1,2,3,4 o 5), sta corriente de gas y su condensacin asociada pasa a un depurador inter-etapa de 450 psig (V-300-1,2,3,4 o 5), donde se separa el lquido que se pudo haber formado del proceso anterior y este es enviado al cabezal de drenaje, ahora bien el gas pasa por un filtro de stainer y posteriormente es enviado a la tercera etapa de compresin.

Cabe destacar que del cabezal de 450 psig se derivan cinco corrientes que alimentan el sistema de los cincos turbocompresores (T1, T2, T3 T4 y T5) en los enfriadores (E-200-1,2,3,4 o 5).

III ETAPA DE COMPRESIN

Por ltimo el gas que entra al Compresor de Alta presin (CAP) a una presin de 450 psig y una temperatura 110 F y descarga el gas en esta etapa a una presin de 1200 psig y una temperatura de 250 F, igual que en las etapas anteriores el gas va a un enfriador final (E-300-1,2,3,4 o 5) donde disminuye la temperatura aproximadamente 130 F y luego va a un depurador final de 1200 psig (V-400-1,2,3,4 o 5), donde se separa el lquido que pudiera haberse formado del proceso anterior y es enviado al drenaje. Una vez en la descarga del compresor de alta el gas posee las siguientes condiciones: 1200 psig, 30MMPCND y 250 F. (Ver FIGURA N 9)FIGURA N 9. ESQUEMA DE UN PROCESO DE COMPRESIN POR ETAPAS

DE FORMA GENERALLa operacin de compresin es de naturaleza cclica, es decir, el gas es tomado del nivel inferior de presin en cantidades fijas, es comprimido, luego descargado en el nivel superior de presin despus de lo cual el mecanismo compresor admite un nuevo volumen de gas a baja presin para reiniciar el ciclo. Se ha hablado de mecanismos compresores para indicar que la naturaleza de la operacin es la misma sin importar el que este mecanismo sea un compresor de desplazamiento o dinmico. Los cuales se diferencian entre s por sus aspectos operacionales o de construccin, pero no por la naturaleza de la operacin de compresin misma.

El proceso de compresin requiere de una serie de equipos que conforman sistemas, que en conjunto realizan el trabajo de compresin. Entre los sistemas ms importantes de una planta compresora se tienen:

Depuradores: Entre estos se distinguen los generales de succin, de succin y los de descarga interetapas.

1. Depurador general de succin: este dispositivo tiene como funcin extraer los hidrocarburos condensables del gas a la entrada de las unidades motocompresoras. Para retirar as la mayor cantidad de lquido posible del gas al proceso.

2. Depurador de succin: este equipo extrae los lquidos contenidos en el gas residuo del primer depurador y est justo antes de la primera etapa de motocompresor.

3. Depuradores de descarga inter-etapas: son depuradores cuya funcin es acumular los hidrocarburos condensados que se generan al bajar la temperatura del gas manteniendo su presin. Existen tantos depuradores de descarga, como etapas de compresin tenga la unidad.

Moto-compresor: est compuesto por un motor y un compresor. Existen dos tipos de motocompresores: los reciprocantes y los centrfugos. La diferencia entre estos radican en el movimiento que realiza el equipo al comprimir el gas. En los primeros, se utiliza un compresor reciprocante de desplazamiento positivo. En los centrfugos, el eje del compresor tiene un movimiento circular, tambin es llamado compresor de tornillo.

Botellas anti - pulsantes.

Sistema de lubricacin: est compuesto por bombas de aceite y tuberas que le inyectan aceite a presin al motor y al compresor para disminuir el roce entre las partes mecnicas.

Sistemas de enfriamiento: son conductos y bombas de agua que ayudan a mantener en un rango la temperatura del motocompresor..

Sistema de aire para instrumentos: mantiene la operacin de vlvulas e instrumentos de los equipos utilizando compresores de aire. Sistemas de gas combustible: integrado por un depurador e intercambiadores de calor, para suministrar combustible seco a los equipos que lo requieran a una temperatura aceptable.

Sistema de inyeccin de qumicos: inyectar anticorrosivo evita el aumento de los niveles de corrosin del sistema, tambin se le llama proceso de endulzamiento. Este sistema tiene una divisin que corresponde a la inyeccin de qumica anticongelante (Metanol) al sistema de gas combustible, se realiza para evitar el congelamiento producto de la cada de presin y la inyeccin de secuestrante de sulfuro de hidrogeno (H2S) al gas de proceso.

Sistema de paro de emergencia.

Sistema de venteo: es un sistema de seguridad cuyo objeto es quemar el excedente de gas que en ocasiones se produce en alguna etapa del proceso de compresin. Est provisto de lneas de venteo que dirigen el gas a un despojador de lquido donde libera al gas de humedad para luego enviarlo a los mecheros.

Sistema de drenaje de condensado: tiene como funcin drenar los condensados provenientes de la depuracin del gas realizada en cada uno de lo depuradores, con el fin de ser enviados al sistema de recoleccin, y a su vez proteger los cilindro compresores de la presencia de lquido.

Sistema de lubricacin: se emplea para disminuir la friccin en los mecanismos internos del motocompresor. ste funciona con un sistema de bomba de lubricacin forzada, la cual lubrica los componentes del motocompresor tales como envases (parkings), pistones, barras, etc. y un sistema de lubricacin adicional que lubrica las bielas, cigeal, entre otros componentes del motocompresor. El sistema de lubricacin se compone de bombas de pre-lubricacin, una caja o bomba de lubricacin, lneas de distribucin, intercambiador de calor para el aceite y filtros.

Sistema de enfriamiento: Los numerosos procesos mecnicos (dilatacin, friccin, resistencia al calor del aceite, y otros) y los intercambios trmicos que ocurren entre las cmaras de combustin y sus paredes, hacen necesarias la presencia de un sistema de refrigeracin o enfriamiento de las partes internas del motocompresor. Este sistema puede ser de refrigeracin directa (por aire) y de refrigeracin indirecta (por agua). CAUSAS DEL VENTEO DE GAS NATURAL EN UNA PCGN 1 Fundamentalmente, la falta de capacidad de compresin de las unidades de compresin.

2 Tambin se ventea gas porque los pozos producen inesperadamente ms gas de lo normalmente esperado, habiendo as un exceso que desafortunadamente debe ser desfogado. CONTAMINACIN ATMOSFRICA POR EL VENTEO DE GAS NATURAL Viene a ser un fenmeno natural o provocado, intencionalmente o no, que incide en la composicin normal fisicoqumica y biolgica de la atmsfera, hacindola hostil a las actividades humanas en sus mltiples facetas y a la vida misma.

COMPRESORES

DESPLAZAMIENTO POSITIVO

ROTATORIOS

RECIPROCANTES

DINMICOS

CENTRFUGOS

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